結果 Oh! Life

懲りずに書いてみたりする結果オーライな日記



20159月30

ナイトライド370nmスポットLED正式版

この記事を含むタグの全記事リスト: LED LEDスポット Nitride 紫外線LED 自作関連 電気系

すみません。この記事、1ヶ月前に投稿し忘れてました(苦笑)
大変お待たせしました(汗)

UVA 370nmスポット正式版がついに完成しました~♪
ドンドンパフパフ~♪

過去の関連記事はこちら。

ナイトライド370nmスポットLED正式版!

ナイトライド370nmバルブ

■用途・目的

  • 浅場サンゴのBFP/CFP系蛍光タンパクの維持・色揚げ
    現状、UVA 370nmを含むアクアLED照明は存在しないので、メタハラが持つUVAの浅場サンゴへの効果を期待される方、400-420nmによる蛍光励起量だけでは満足できない方、オージーの色揚げ実験など、フロンティア様向けアイテムです。
    尚、370nmのBFP/CFP励起量は過去のサンゴ測定レポートにより確認済です。
    (励起量目安:BFP→400nmの70-85% / CFP→400nmの50-70%)
    * BFP:ブルー蛍光タンパク / CFP:シアン蛍光タンパク
    * レポートをお持ちの方はBFP/CFP系サンゴの反射スペクトルをご確認ください
  • UV硬化樹脂、紙幣鑑定、蓄光、昆虫誘引など
    省エネ3WスポットLEDに国内最強UV素子を搭載して実用UV照度を実現!
    10cm距離で25mW/cm2!(照射面積5cmφ)
    (サンゴ飼育用途だけでは勿体ないスペックなので一般用途でもご提供いたします)

■製作費用と内訳

改造内訳 費用目安
3WスポットLED本体代金 1,000円
改造費用 ・ナイトライド365nm LED (NS365L-3SLG採用)
・リフレクター (アルミニウム)
・45°ガラスレンズ搭載 (+20°ガラスレンズ付属)
・工賃
12,000円
費用トータル 13,000円

当初、DXの3Wスポットを送って頂ければ改造してお返しする形式で通知してましたが、現在DXで販売されてるモノは高確率で不良品(1W駆動以下)であるため、こちらで3W駆動を確認したものをご用意して改造する形式に変更させていただきました。

■ご注文の流れ

  1. メールで必要事項をお知らせ下さい
    用途:サンゴ目的か否か (レンズの説明があるため)
    その他、数量送付先(名前/郵便番号/住所/電話番号)をお知らせ下さい。
  2. 折り返し、納期と支払金額と振込先(当方指定銀行のみ)をご返信します
  3. お振り込み確認後、製作と発送をおこないます
  4. お受け取り

■仕様

LED仕様
波長 採用LED 採用レンズ UV出力
365-370nm NITRIDE NS365L-3SLG 石英ガラス 800mW @650mA

*樹脂レンズ採用品のNS365L-3SVRは経年劣化が懸念されるため採用中止

ランプ仕様
消費電力 電源 形式 ドライブ レンズ リフレクター
3W AC100V E26灯具 650mA ガラス45°装着
(ガラス20°付属)
アルミ90°
UV照度(参考値)
45°レンズ装着時 20°レンズ装着時
2,000uW/cm2 @30cm 25mW/cm2 @10cm

■外観

ナイトライド370nm最新3Wバルブ

このNS365L-3SLG版を、今回のナイトライド370nmスポットLEDの正式版とします♪

■注意事項

* 絶対に光を直視しないでください。お子様の手の届かない位置でご使用ください
* UV LEDの危険性を十分にご理解されている方へのみ提供させていただきます
* 必ず400-420nmの補助としてサンゴに当ててください。単独での常用は不可
* 既に蛍光タンパクが衰退した個体には距離を離して少しずつ慣らしてください
* アクリルやポリカ蓋をご使用の水槽には使用できません (UVを透過しないため)
* 基本的に受注作業なので、料金は先払いでお願いします (銀行振り込みのみ)

■20°レンズと45°レンズのビーム角の違い

20°/45°ビーム比較

用途に応じてサンゴ用45°ビーム仕様検査用20°ビーム仕様が使い分け出来るように、45°レンズを組み込んだ完成品に、20°レンズを付属品としてお付け致します。
(レンズは+ドライバー(1番)があればネジ×3を外して簡単に入れ換え可能です)
(希望があれば20°レンズの方を装着した状態でお送りいたします(但しサンゴ不可)

■NS365L-3SLG版 UV照度参考値 (保証値ではありません)

浅場サンゴ用途@45°レンズ装着時 (ピーク値)
距離 照射φ 参考ロット(a) 参考ロット(b)
30cm 26cm 1,962 uW/cm2 2,072 uW/cm2
45cm 38cm 836 uW/cm2 868 uW/cm2
60cm 50cm 496 uW/cm2 532 uW/cm2
UV硬化・検査用途@20°レンズ装着時 (ピーク値)
距離 照射φ 参考ロット(a) 参考ロット(b)
1cm 2.5cm 100.9 mW/cm2 102.5 mW/cm2
5cm 3.5cm 51.52 mW/cm2 52.30 mW/cm2
10cm 5cm 25.24 mW/cm2 25.63 mW/cm2
20cm 9cm 10.93 mW/cm2 11.20 mW/cm2
30cm 12cm 6.03 mW/cm2 6.05 mW/cm2

* 測定器はUV340Bを使用 / 距離はスポット先端から測定器のセンサーまでの距離
* 1cm/5cm距離は理論値(当方所有の測定器で測定不能につき)
* 20°レンズはサンゴ用途に絶対に使用しないで下さい

■関連製品スペック参考

その他、不明な点はメールでお問い合わせください。

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20158月14

ナイトライド最新UV素子NS365L-3SLG

この記事を含むタグの全記事リスト: LED LEDうんちく LEDスポット Nitride スペクトル 紫外線LED 自作関連 電気系

前回ご紹介したナイトライドUV 370nmスポットLEDの“正式版”を作るため、ナイトライドから最新365nm LED素子NS365L-3SLGを取り寄せてみました。

ナイトライド最新UV素子 NS365L-3SLG

素子サイズはNS365L-3SVRと同じ3535サイズ(3.5×3.5mm)で、ハンダパターンもCree XP互換なので使いやすいですね。

NS365L-3SLG 外観

しかし、レンズは樹脂から石英ガラスに変更されました。これはNS365L-3SVRのような樹脂レンズの経年劣化を回避するたです。とは言え、石英ガラスは樹脂よりも透過ロスが大きいので、チップサイズを45mil(約1.1mm)から55mil(約1.4mm)にサイズアップすることで、光強度を確保しています。

ちなみに、今回入手出来たBINは、1250-1300mW@1000mAランクです♪

NS365L-3SLG 電流光量特性

これなら3W駆動(700mA)でも900mWをキープ♪
3Wスポットの600-650mA駆動なら、差し詰め800mWモデルというところでしょうか。
まあ、1000mWモデルではなくなりましたが、それと引き替えに長寿命が達成出来たのでヨシとしましょう。それでも800mWもあれば市場では向かうところ敵無しです♪

では、新旧対決をしてみましょう。
左がNS365L-3SVR、右が最新NS365L-3SLGです。

まず、LED素子の外観比較です。

外観比較:NS365L-3SVR vs NS365L-3SLG

え? チップサイズが同じに見えるって???
いいえ、あくまで左の3SVRはケントデリカット現象ですってば!!!笑
(ドームレンズの虫眼鏡現象によって大きく見えてるだけ)

そして気になる放射スペクトル比較。積分球FOIS-1による全放射束測定です。

スペクトル強度比較:NS365L-3SVR vs NS365L-3SLG

ぐはっ! 積分値3割ダウンはきつい。。。これが樹脂と石英ガラスの差です。。。

ビーム角比較。

ビーム比較:NS365L-3SVR vs NS365L-3SLG

ややNS365L-3SLGの方が明るい風に写ってますが、あくまで可視域だけの話ですからね。しつこいけど(笑)

ただ、実際に3Wスポットに実装してUV照度の実測値@30cmを測ってみると、3SVR機も3SLG機も特に大差はありませんでした。いや、むしろ3SLG機の方が高出力に!笑
理由は、上の素子発光をご覧の通り、NS365L-3SLGの照射エネルギーはその構造上NS365L-3SVRよりもやや前方に分布しています。そのせいかな?と考えています。
まあ、結果的に心配したほどのUV照度の差がなくて安心しました♪

では、次回はナイトライド370スポットLED正式版のスペックをご紹介します。

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20158月04

ナイトライドUV 370nmスポットLEDヒストリー

この記事を含むタグの全記事リスト: LED LEDうんちく LEDスポット Nitride スペクトル 紫外線LED 自作関連 電気系

今回は、前回ご紹介した、

脅威のUV出力1000mWオーバーを誇るナイトライド370nm搭載3WスポットLED

の誕生秘話に迫ります!

ナイトライドUVA 370nmスポットLED

ナイトライド370nm 1000mWスポットLED 誕生ヒストリー

驚異の1000mWオーバーを誇る、ナイトライド NS365L-3SVR 365nm LED!
果たしてこれをどう使う?

ナイトライド NS365L-3SVR

注) NS365L-3SVRはメーカーサンプル供給が終了したため、
現在は同等製品のNS365-3SVG(660mW@500mA)か、
または上位モデルのNS365L-3SLG(1150mW@1000mA)となります。
いずれも石英ガラスレンズ採用の長寿命仕様です(但し出力は樹脂の15-20%ダウン)

当時の記事も参考にどうぞ。

このUV LEDを搭載させる筐体として真っ先に思い浮かんだのは、例のコレ↓

DX 3WスポットLED

そう、過去にもシアンスポットバイオレットスポットでお馴染みの3Wスポットです。
しかし、シアンやバイオレットなど可視光線で使う分には何の問題もなかったんですが、これを紫外線相手に使おうとすると、色々と問題が生じます。

まず第一の懸念アクリルのUV透過率です。
前回のIllumagicの記事でも触れましたが、ガラスと違ってアクリルはUVを通しません!
そう、この3Wスポットの純正レンズはアクリル製なんです。。。

これは、前回のIllumagicの記事で紹介したガラスとアクリルの実測透過率です。

アクリル/ガラス UV減衰率

アクリルでは390nm以下の紫外線がゴッソリ減衰しているのが判ると思います。
ここに、今回の目的の370nmのスペクトルを当てはめてみると、、、

アクリル/ガラス UV減衰率と370nmスペクトル

・・・全部もってかれるやん!爆

実際に、ガラス1mmとアクリル1mmを挟んで370nmのスペクトル強度を測定すると、

アクリル/アクリルプレズム/ガラスレンズの370nm波長強度

違いは歴然。。。汗
こりゃ、ガラスかシリコンのレンズ見つけるしかないな。。。

さて、これだけのUVエネルギーがロスしたと言う事は、そのUVは一体どこに消えたのか?
はい。実に90%以上ものUVエネルギーがアクリルに吸収・消費されたということです!
そりゃ~アクリルも焦げる訳だ。。。
それが第二の懸念アクリルのUV劣化です。

と言う訳で、色々と調達した素材がこちら。

アクリル/アクリルプリズム/ガラスレンズ、リフレクター

左から、

  • 元々の3Wスポットの純正アクリルレンズ
  • シアンスポットやバイオレットスポットで使用したアクリルプリズムレンズ
  • 今回ようやく見つけたガラスレンズ
  • 今回ようやく見つけたメタルリフレクター

まずは、これらの370nm減衰量を調べてみます。
測定にはオーシャンオプティクスの積分球FOIS-1を使用します。

積分球測定:各レンズ+リフレクター+370nm LED

形状の問題で全光線は取り込めませんが、各素材とも同条件での強度比較となります。

すると、、、意外な事実が判明!?

波長強度:各レンズ+リフレクター+370nm LED

3Wスポットの純正アクリルレンズが、一般的なアクリルより遙かに透過率高いやん!?
まさか、この3Wスポットに紫外線透過型アクリルレンズが使われていたとわ!?

紫外線を透過するアクリルは、例えばアクリペットで言うとVH000みたいな奴です。

アクリペットの透過率

この図の青線がUVを通すVH000、赤線がUVを通さない一般のアクリルVH001です。

そうか。集光で使う場合なら3Wスポットのレンズこのまま使えるな。良いこと知った(笑)

続いて、リフレクター+各レンズでどんなビームになるか見てみましょう。
元の370nm+リフレクターのみだとこんな感じです。

ビーム角:NS365L-3SVR/+リフレクター

そこへ各レンズを載せたモノはこちらです。

ビーム角:各レンズ+リフレクター

うーん。。。
左は3Wスポットの純正アクリルレンズですが、UV透過型とは言え、レンズでの激しい吸収(笑)が見られますね。この分がロスと言うことです。てことは、さっきのスペクトル強度は集光レンズによって光が多めに積分球に入ってた可能性も疑われます(汗)
中央のアクリルプリズムレンズは、吸収すら見られないので、まともにレンズに入射すらしてない感じ?苦笑(裏面がポコポコしたプリズム形状なので)
右のガラスレンズは、吸収もなく全光線が前方に照射されています♪ さすがです!
注:写真に写ってる光はあくまで可視域に近い波長部分のみ(+周囲の蛍光反応)であり、見えていないUVA域すべての強度を目視で計り知ることは出来ません。念のため。

次に、実際に3Wスポットにレンズとリフレクターを組み込んでUV照度を比較します。
まずはリフレクター無しのレンズのみ。

各照射範囲&ビーム角 (リフレクターなし)

ちなみにビーム角の計算はこんな感じ。

ビーム角の計算

続いて、各レンズ+リフレクターあり。

各照射範囲&ビーム角 (リフレクターあり)

UVA測定

やはりリフレクターを入れると、ハウジング内でくすぶってた分も全て取り出すことができるようになり、ものによってはUV照度が2倍にまで引き上げることができました。アクリルプリズムは論外として(汗)、ガラス45°レンズのように、比較的ビーム角の広いレンズほどその差は顕著になるようです。一方アクリル30°の方は、そもそも狭角すぎてリフレクターの恩恵をほとんど受けないようです。それはレンズ面の写真を見れば理解できますが、ケントデリカット現象(笑)によって、リフレクターの反射面が見えない=前方への光量に影響しない、ということのようです。

上記のUV照度をスペクトル強度で表すと以下のようになります。

波長強度(UV計):各スポットリフレクターなし→あり

これは、元々の純正アクリルレンズを100%として、増減の変化を示してたグラフです。
やはりガラスレンズ+リフレクターのUV照度増加率が著しいです!
一方、純正アクリルレンズとアクリルプリズムレンズは、リフレクター効果がほとんど現れていませんね。

ちなみにこれらはあくまでUV照度であり、光源が持つUV量を示したモノではありません。
UV照度とは、特定の面をどれだけ強いUV放射量で照らすかの度合いであり、すべてはビーム角が作り出すトリックです。小さなUV量でもビームを鋭く絞れば面は強く照らされ、逆に大きなUV量でも広いビーム角で照らせば面は弱く照らされます。

そこを誤解しないように、一応積分球でもUV量を直接測定してみましょう。

積分球測定:各スポット

それぞれリフレクターのありなしでUV量の増加率を計算してみました。

波長強度:各スポットリフレクターなし→あり

UV照度の測定結果と違って、やはりスポットから発せられるUV量自体は、純正アクリルレンズよりもガラスレンズが上回っていることが読み取れますね。
やっぱり、ガラスレンズは良いことずくめ! 45°とリフレクターの相性もバッチリ♪
ただ、純正アクリルレンズもロスが少なくて使い物にはなるので、検査用の20°ビーム品としてなら価値がありそうです。

ちなみに当初は、プリズムレンズ+365nmで試作品を作って蛍光チェック用や蛍光促進用に試してましたが、今思えばまともなテストになってませんでしたね(汗)
だって、このスペクトル強度でガラスレンズと比較したら、積分値で5.5倍差ですぜ?笑
しかもガラスレンズ+リフレクターと比較したら、積分値で16.6倍差ですぜ?爆
UV照度で比較するとリフレクター無しで8.9倍差、リフレクターありで17.6倍差(曝)
あ…あ…あ… 曝

ね? 測定器によるデータの検証って、メッチャ大事でしょ?

“LEDコンシェルジュ・エイジは、
LEDで明るい未来をアクアリウムにお届けします♪”

~完~

※注意事項
各スペクトルグラフの縦軸の数字に単位のないものは、
1) 最大値が1(1.1)のもの:相対グラフ
2) その他1000~10000のもの:スペクトロメーターのカウンタ量
であり、視覚的な相対比較を目的としており、光学量を示したモノではありません

あ、コンシェルジュと言えば、今晩22時のホテルコンシェルジュをお見逃しなくぅ~笑

ホテルコンシェルジュ

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コンテンツ

スペクトラ LEDスペクトラ解説