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NIST最新發布:小而明亮的納米級LED 克服長期存在的LED效率問題的新設計,并且可以轉換成激光啟動(轉載)
NIST最新發布:小而明亮的納米級LED 克服長期存在的LED效率問題的新設計,并且可以轉換成激光啟動(轉載)
美國國家標準與技術研究所(NIST)的科學家的團隊開發出了一種新型LED,該LED可能是解決長期以來光源效率限制難題的關鍵。這一概念在實驗室用微型LED進行了演示,實現了亮度的大幅提高并具有產生激光的能力。 該團隊還包括來自馬里蘭大學、倫斯勒理工學院和IBM Thomas J. Waston研究中心的科學家,該LED的亮度比傳統的亞微米大小的LED增加了100到1000倍。 據NIST的Babak Nikoobakht介紹,該LED與傳統LED使用的材料相同,不同之處在于它們的形狀,該LED采用了制造LED的新架構。 LED燈已經存在了幾十年,但明亮LED的發展贏得了諾貝爾獎,并開啟了照明的新時代。然而,即使是現代的LED也有它的局限性,在一定程度上,增加LED的電量會使其發光更加明亮,但很快亮度就會降低,使得LED的效率非常低。這個被業界稱為“效率下降”的問題阻礙了LED在從通信技術到殺毒等許多有前景的應用領域的應用。 團隊對該LED進行了全新設計的實驗:與傳統LED中使用的平面設計不同,研究人員用又長又薄的氧化鋅線制造了一種光源,他們稱之為翅片(“長”和“瘦”是相對而言的:每個翅片只有大約5微米長,大約是人類平均頭發寬度的十分之一)。翅片陣列看起來像一個小梳子,可以延伸到1厘米或更多的區域。 圖/翅片LED像素設計示意圖 翅片LED像素設計包括發光的氧化鋅翅片(紫色)、絕緣介質材料(綠色)和金屬接觸(黃色) ? 這個新設計能發出橫跨紫色和紫外光邊界波長的明亮的光,產生的能量是典型的小型LED的100到1000倍,是一個重要的基礎性發現。 Nikoobakht說:“一個典型的面積小于1平方微米的LED發光功率約為22納瓦,但這種LED能產生高達20微瓦的功率。這表明這種設計可以克服LED的效率下降,使光源變得更亮。” 在增加電流的同時,研究小組還發現了另一個驚人的現象。雖然LED起初在一個波長范圍內發光,但它相對較寬的光發射最終縮小到兩個波長的強烈紫色光。這清楚地表明了他們的微型LED變成了微型激光器。 Nikoobakht說:“將LED轉換成激光需要很大的努力。它通常需要將LED與諧振腔耦合,使光在諧振腔周圍反射,從而產生激光。而翅片的設計可以自己完成整個工作,不需要增加另外的腔。” 微型激光器不僅在化學傳感領域,而且在下一代手持通信產品、高清顯示器和消毒方面,對于芯片規模的應用來說是至關重要的。 Nikoobakht說:“它很有潛力成為一個重要的組成部分,雖然這不是人類制造的最小的激光發射器,但它非常明亮。如果效率沒有下降,它將會大有用處。” ??? 本文轉載自國際半導體照明聯盟ISA公眾號
如何用示波器安全測量市電(轉載)
如何用示波器安全測量市電(轉載)
對于如何用示波器對市電進行安全地測量,經常有一線的工程師來與我們交流在市電測量上的一些疑惑,大致是以下幾個問題: 1、為什么我用示波器測量市電總是跳閘呢? 2、為什么我測市電會把示波器燒了呢? 3、示波器的地線與市電的零線、地線還有大地之間到底有怎樣的關系呢? ? 1 認知市電 了解市電的供電線路及原理,有助于安全用電,安全測量! 1.1 火線、零線和地線 我國的市電(居民用電)為交流220V,50Hz。供電線路由火線、零線和地線組成,它們的關系如圖1 所示。 ? 火線(L):也稱相線,由發電站或變電站提供,電壓220V,人體接觸會有危險; 零線(N):為火線提供回路,在發電站或變電站端接地;由于是遠端接地,因此在居民樓用戶端電位不一定為零,可能帶弱電,但相對安全; 地線(E):零電勢參考點,在居民樓用戶端接大地,零電壓,絕對安全。 ? ? 2 使用示波器測量市電 2.1 測量量程確認 在進行市電測量時,應確認探頭和示波器的電壓量程是否滿足測量需求。一般示波器標配的探頭在×10 檔位下具備CAT II300Vrms 安全等級;垂直檔位最大為10V/格,垂直方向有8 格,即最大電壓測量范圍為80V 峰峰值,配合探頭×10 檔,測量最大電壓峰峰值為800V,可以測量220V 市電。 故為了達到測量范圍,應使用探頭×10 檔位,并且垂直檔位打到10V/div。 2.2 錯誤的測量方法 普通的示波器沒有隔離,外殼金屬端與探頭的負端(地)均與地線相連,如圖2 所示,當用示波器直接對零線和火線測量時,就會間接地把零線或火線對地線短路(等效于圖中紅色虛線),非常危險。因此,示波器是不能直接測量市電的。 ? ? 2.3 不推薦的測量方法 這里介紹的方法具有一定的危險性,如若操作不當可能引發觸電事故,禁止使用。 2.3.1 浮地測量 如圖3 所示,通過將示波器的電源地線人為斷開(可以用兩芯電源插排供電)或使用隔離變壓器的方法對示波器供電,達到斷開測量回環的目的,實現“浮地”測量。 ? ?2.3.2?浮地測量的安全隱患 浮地測量時,示波器外殼金屬端和探頭接地端帶有同等電平。當測量市電時,外殼可能帶有220V 的電壓,人體一旦接觸到示波器外殼,電流會經過人體流入大地,非常危險! ? ? 2.4 推薦的測量方法 對普通示波器基于安全角度考慮,使用“A-B”法和高壓差分探頭對市電測量是非常安全的,下面分別對其進行介紹。 2.4.1 “A-B”偽差分測量 采用普通無源探頭應用“A-B”法對市電進行測量時,應將兩通道探頭的負端(地)均接至電源地線,一個通道的探頭探針(正端)接零線,另一個通道的探頭探針(正端)接火線(如圖5 左所示),則兩通道的測量差值即為市電波形。 ? ? 2.4.2 高壓差分探頭測量 應用高壓差分探頭測量市電,火線和零線測試點正反接都沒關系,探頭內部通過高阻的方式將測量端的地和示波器的地隔離開來,不會造成短路問題,測量方式如圖5 右所示。高壓差分探頭是最佳的推薦方式,安全方便,但價格會比較昂貴。 ? 示波器作為一種很重要的測量儀器,我們應該正確、安全地使用。尤其在測量一些高壓信號時,必須弄清各種信號線之間的關系,才能正確地連接被測信號,保證安全測量。 本文轉自?家電院技術中心能力驗證公眾號!
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