Συνεντευξη με τα χρωματα [ρλιγ’]: Μπλε laser, LED κ.α.
Η «Συνέντευξη με τα χρώματα» είναι μια προσπάθεια τακτοποίησης των όσων έχουν ειπωθεί (και θα ειπωθούν) για τα χρώματα, σε μια σειρά, ας πούμε, εύπεπτης διδακτικής ύλης, για όλους όσοι θέλετε να «μάθετε» τα χρώματα και τον κόσμο τους.
Η σειρά έχει την μορφή μιας υποτιθέμενης, διδακτικής, συνέντευξης των χρωμάτων προς τον άνθρωπο.
Συνέντευξη με τα χρώματα
[ρλιγ΄]
Μπλε ακτινοβολίες laser, LED κ.α.
[ιγ΄]
-Από τις μπλε ακτινοβολίες του ηλιακού φωτός. Περνάμε τώρα στις τεχνητές ακτινοβολίες λέιζερ και συγκεκριμένα στις μπλε λέιζερ ακτίνες.
Τα λέιζερ που εκπέμπουν στην μπλε περιοχή του φάσματος έγιναν ευρέως διαθέσιμα στο κοινό το 2010 με την κυκλοφορία της φθηνής τεχνολογίας διόδων λέιζερ υψηλής ισχύος 445–447 nm.
Προηγουμένως τα μπλε μήκη κύματος ήταν προσβάσιμα μόνο μέσω DPSS, τα οποία είναι συγκριτικά ακριβά και αναποτελεσματικά, αλλά εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως από τους επιστήμονες για εφαρμογές όπως η οπτογενετική, η φασματοσκοπία Raman και η ταχύτητα μέτρησης εικόνας σωματιδίων, λόγω της ανώτερης ποιότητας δέσμης τους.
Τα λέιζερ μπλε αερίου εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται συνήθως για ολογραφία, προσδιορισμό αλληλουχίας DNA, οπτική άντληση, μεταξύ άλλων επιστημονικών και ιατρικών εφαρμογών.
Τα λέιζερ που εκπέμπουν μήκη κύματος κάτω των 445 nm φαίνονται ιώδη, αλλά παρόλα αυτά ονομάζονται επίσης μπλε λέιζερ.
Το μικρό μήκος κύματος 405 nm του ιώδους φωτός, στο ορατό φάσμα, προκαλεί φθορισμό σε ορισμένες χημικές ουσίες, όπως η ακτινοβολία του υπεριώδους ("μαύρο φως") σε μήκη κύματος μικρότερα από 400 nm.
Πριν από τη δεκαετία του 1960 και μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1990, τα μπλε λέιζερ αερίου και ιόντων αργού είχαν πολύ χαμηλή απόδοση (0,01%) και μεγάλα μεγέθη.
Το 1992, ο Ιάπωνας εφευρέτης Shuji Nakamura εφηύρε το πρώτο μπλε LED ημιαγωγού και τέσσερα χρόνια αργότερα, το πρώτο μπλε λέιζερ χαμηλής ισχύος.
Έ
Έλαβε τελικά το Βραβείο Τεχνολογίας της Χιλιετίας που απονεμήθηκε το 2006 και ένα Βραβείο Νόμπελ Φυσικής μαζί με τον καθηγητή Isamu Akasaki και τον Hiroshi Amano το 2014 για αυτήν την εφεύρεση.
Στη δεκαετία του 2000, οι Ιάπωνες κατασκευαστές εφηύραν την παραγωγή μπλε λέιζερ με ισχύ 60 mW και μεγάλη διάρκεια ζωής, καθιστώντας τα εφαρμόσιμα για συσκευές που διαβάζουν μια πυκνή (λόγω του μικρού μήκους κύματος του μπλε) υψηλής ταχύτητας ροή δεδομένων από Blu-ray, BD -R και BD-RE.
Τα λέιζερ ημιαγωγών επέτρεψαν την ανάπτυξη μικρών, βολικών και χαμηλής τιμής λέιζερ μπλε, βιολετί και υπεριώδους (UV), τα οποία προηγουμένως δεν ήταν διαθέσιμα, ανοίγοντας την πόρτα για πολλές εφαρμογές.
Το μπλε λέιζερ των 405 nm δεν είναι στην πραγματικότητα μπλε, αλλά φαίνεται στο μάτι ως ιώδες, ένα χρώμα για το οποίο το ανθρώπινο μάτι έχει πολύ περιορισμένη ευαισθησία.
Όταν οι ακτινοβολίες αυτές στρέφονται προς πολλά λευκά αντικείμενα (όπως λευκό χαρτί ή λευκά ρούχα που έχουν πλυθεί σε συγκεκριμένες σκόνες πλυσίματος), η οπτική εμφάνιση της κουκκίδας λέιζερ αλλάζει από βιολετί σε μπλε, λόγω του φθορισμού των λαμπρυντικών βαφών.
Παράλληλα με την ενασχόληση τους για την παραγωγή μπλε λέιζερ ακτινοβολιών, οι τρεις προαναφερθέντες Ιάπωνες, ασχολήθηκαν και με την εφεύρεση μπλε LED φωτισμού.
Τα LED είναι μετατροπείς ηλεκτρικής ενέργειας σε φως.
Τα LED έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις πηγές φωτός πυρακτώσεως, όπως χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, μικρότερα μεγέθη και ταχύτερη εναλλαγή και χαμηλότερη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας.
Ο φωτισμός των LED παράγεται σε διάφορους φωτεινούς χρωματισμούς, όμως ο μπλε χρωματισμός ήταν δύσκολο να παραχθεί.
Το πρώτο μπλε-ιώδες LED που χρησιμοποιεί νιτρίδιο γαλλίου με πρόσμιξη μαγνησίου κατασκευάστηκε στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ το 1972 από τους διδακτορικούς φοιτητές Herb Maruska και Wally Rhine.
Έκτοτε έγιναν αρκετές προσπάθειες για την παραγωγή καθαρού μπλε LED, έως τα τέλη της δεκαετίας του 1980, όταν βασικές ανακαλύψεις εγκαινίασαν τη σύγχρονη εποχή των οπτοηλεκτρονικών συσκευών που βασίζονται σε GaN.
Βασιζόμενος σε αυτό το θεμέλιο, ο Θεόδωρος Μουστάκας στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μια μέθοδο για την παραγωγή μπλε LED υψηλής φωτεινότητας χρησιμοποιώντας μια νέα διαδικασία το 1991.
Το 2015, ένα αμερικανικό δικαστήριο αποφάσισε ότι τρεις εταιρείες της Ταϊβάν είχαν παραβιάσει το προηγούμενο δίπλωμα ευρεσιτεχνίας του Μουστάκα και τις διέταξε να πληρώσουν τέλη αδειοδότησης τουλάχιστον 13 εκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ.
Δύο χρόνια αργότερα, μετά την εφεύρεση του Μουστάκα το 1991, το 1993, τα μπλε LED υψηλής φωτεινότητας επιδείχθηκαν από τον προαναφερθέντα στα λέιζερ Shuji Nakamura, χρησιμοποιώντας μια διαδικασία ανάπτυξης νιτριδίου του γαλλίου.
Παράλληλα, ο Isamu Akasaki και ο Hiroshi Amano του Πανεπιστημίου Nagoya εξέλιξαν την εφεύρεση αυτή.
Αυτή η νέα εξέλιξη έφερε επανάσταση στον φωτισμό LED, καθιστώντας πρακτικές τις πηγές μπλε φωτός υψηλής ισχύος, οδηγώντας στην ανάπτυξη τεχνολογιών όπως το Blue-ray.
Πριν προχωρήσουμε, ας πούμε δυο λόγια για τον επιφανή -και άγνωστο στους πολλούς- Έλληνα δημιουργό του μπλε LED.
Ο Θεόδωρος Δ. Μουστάκας γεννήθηκε σε ένα μικρό χωριό της Ελλάδας το 1940.
Το 1964 ολοκλήρωσε το Bachelor of Science (B.Sc.) στη Φυσική από το Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο, ενώ απέκτησε διδακτορικό δίπλωμα και M.Phil. το 1974 στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια στην Επιστήμη και τη Μηχανική Στερεάς Κατάστασης.
Κατέχει τον τίτλο του διακεκριμένου καθηγητή Φωτονικής και Οπτοηλεκτρονικής στο Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών του Πανεπιστημίου της Βοστώνης.
Ονομάστηκε Μέλος του Ινστιτούτου Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών (IEEE) το 2014 για την συμβολή του στην επιταξιακή ανάπτυξη των ημιαγωγών νιτριδίου.
Του έχουν χορηγηθεί 62 διπλώματα ευρεσιτεχνίας.
Πέρα από τους μπλε λαμπτήρες φωτισμού led, έχουμε και τους σωληνωτούς λαμπτήρες νέον που εκπέμπουν μπλε φως όπως και μια μεγάλη ποικιλία άλλων χρωμάτων που η εμφάνισή τους εξαρτάται από την διέγερση του αερίου που βρίσκεται εντός του σωλήνα.
Οι λαμπτήρες νέον χρησιμοποιούνται κατά κύριο λόγο στις διαφημίσεις και εμπορικές σημάνσεις.
Ο όρος ‘νέον’ έχει δοθεί και σε μια σειρά σύγχρονων καλλιτεχνικών βαφών (περιορισμένων χρωμάτων όπου το μπλε συνήθως έχει μια φωτεινή γαλαζωπή χροιά) που αποκαλούνται και φλούο ή φθορίζοντα χρώματα. Αλλά για αυτά, όπως και για τους φωτισμούς νέον, θα μας δοθεί η ευκαιρία να τα πούμε γενικότερα κάποια άλλη φορά.
admin is | Topic: μπλε, μωβ, Συνέντευξη με τα χρώματα | Tags: None
No Comments, Comment or Ping
Reply to “Συνεντευξη με τα χρωματα [ρλιγ’]: Μπλε laser, LED κ.α.”