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Righe (bande) di emissione anche nei LED!

Le nuove tecniche per studiare e comprendere la natura di tanti fenomeni celesti.

Messaggioda Paolo » 19 gen 2020, 19:36

Ciao a tutti,

pochi giorni fa hanno sostituito le lampade negli uffici dell'azienda in cui lavoro. Finalmente LED al posto dei vecchi e fastidiosi neon! La luce e' ora molto piu' naturale e stabile (non c'e' piu' la fastidiosa pulsazione delle luci al neon)...

Con il piccolo spettroscopio tascabile ho analizzato visualmente molte sorgenti e, per quanto riguarda i LED, non mi era mai capitato di notare la presenza di righe di emissione. Ma il mondo e' in continua evoluzione ed ecco che anche negli spettri dei LED spuntano fuori le righe!

In realta' non si tratta di righe ma di bande piuttosto strette che vengono generate da un particolare fosforo rosso, K2SiF6:Mn4+, già usato in alcuni display per computer e telefonini.

Le nuove lampade sono denominate warm-white LED. Per ottenere una luce bianca e calda, e' stato aggiunto questo speciale fosforo che in opportune condizioni emette cinque strette bande (le principali) nella regione del rosso. Nei display queste emissioni sono la principale sorgente del "pixel rosso" mentre nei nuovi LED, da quanto vedo nello spettro che ho preso, vanno a rinforzare il continuo rosso che e' gia' presente.

Ho accostato lo spettroscopio portatile all'obiettivo della camera del telefonino ed ho preso alcuni spettri che ovviamente risultano a bassissima risoluzione. Per poter calibrare il profilo del LED, ho acquisito anche lo spettro di una lampada a fluorescenza presente nello stesso ambiente.

I due spettri messi a registro per mezzo dell'ordine zero:

spec_references_small.jpg

Con ISIS ho effettuato una calibrazione, per forza di cose approssimativa, in base alle righe note della lampada a fluorescenza.

Il profilo risultante:

WLED_profile.jpg

Dettaglio delle bande di emissione (continuo normalizzato)

WLED_red_detail.jpg

Spettro del fosforo rosso in uno studio industriale:

KSF.jpg

Alla fine della fiera che dire... personalmente, e ragionando in un contesto di inquinamento luminoso del fondo cielo, meglio non ci fossero state le nuove emissioni nei LED! L'interferenza delle emissioni con eventuali righe presenti nei nostri spettri astronomici sarebbe sicuramente fastidiosa. Sappiamo infatti che la rimozione delle righe del fondo cielo non e' sempre banale. E poi qui non si tratta di decidere se e' meglio un cielo luminescente che genera solo righe o solo continuo (come accadeva con le vecchie lampade), ora abbiamo sia il continuo che le righe!

Si potrebbe pensare di utilizzare le bande per la calibrazione in lunghezza d'onda ma c'e' qualche problema. Oltre a non essere sottili, le bande sono sensibili allo stato di eccitazione a cui e' sottoposto il fosforo (vedi grafico delle temperature nel documento a pag 384), con un impatto sulla lunghezza d'onda dei picchi (la lambda delle bande non è stabile).

I nuovi LED "warm-white" sono di alta qualita' e probabilmente piu' costosi. Il loro impiego potrebbe quindi essere limitato alle illuminazioni di interni e non disturbare il fondo cielo. Non sono tuttavia esperto per poterlo affermare con sicurezza e, soprattutto, bisognera' vedere l'evoluzione (tecnica ed economica) che subiranno.

Paolo
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Messaggioda tonyven » 19 gen 2020, 23:32

Grazie per la condivisione Paolo. Una novità che mancava!
Saluti Tonino
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Messaggioda LFranco » 20 gen 2020, 9:29

Interessanti informazioni.
Grazie
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Messaggioda umberto » 20 gen 2020, 11:41

Grazie Paolo,allora a noi astrofili questi led non sono di nessuna utilità, creano solo che problemi alle nostre osservazioni.
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Messaggioda Max » 21 gen 2020, 14:40

Molto interessante. e come dire non è oro tutto quel che luccica :(
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Messaggioda Pering » 23 gen 2020, 13:05

:ymapplause:
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Messaggioda nico » 25 gen 2020, 2:33

Grazie Per per questa (temo brutta) notizia. :-?
Già i led normali creano forse più problemi dei vecchi sistemi di illuminazione per quel che riguarda l'astronomia, adesso questi che hai analizzato tu promettono pure peggio. #-o
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Messaggioda SunBlack » 4 feb 2020, 17:30

Paolo, warm white intendi 2700 3000 k?
Luca ~ Coronado Solarmax II 60mm BF15 + Hutech modded Canon 5D mkIII + Canon 6d modded Super UV/IR (Tamron 15-30/2.8 VC, Nikon AIS 50/1.8, Canon 70-200/2.8 IS II, Canon 300/4 IS ) + PaintShop X7, PhotoShop CS2, Deep Sky Stacker, NoiseWare, Pixinsight Le
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Messaggioda Alessandro » 6 feb 2020, 7:57

...Paolo sei un mito, spettroscopio tascabile sul luogo di lavoro con analisi e relativo spettro fotografato con il cellulare!
Se non ci fossi stato avremmo dovuto inventarti!

Chapeau :ymapplause:
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Messaggioda Paolo » 7 feb 2020, 10:38

Ciao Luca, confermo. Le lampade warm-white, a cui molto spesso si applica questa teconologia (da quanto vedo grazie ad internet), sono quelle con temperatura colore di 3000K. Ho visto comunque anche LED a 4000K con lo stesso tipo di spettro (continuo a parte), ad esempio le Philips FlexBlend recessed RC340B LED36S (neutral white).

...Paolo sei un mito, spettroscopio tascabile sul luogo di lavoro con analisi e relativo spettro fotografato con il cellulare!

:D :D :D

Consiglio il sistemino (in pratica l'acquisto dello spettroscopio portatile, uno smartphone probabilmente l'hanno gia' tutti) a chiunque si occupa, per la parte tecnica, di inquinamento luminoso. Fermo restando che il dato principale e' l'intensita' luminosa (e come viene irradiata), e' importante anche il contenuto spettrale della luce. Almeno in un contesto di interferenza con le osservazioni astronomiche.

Paolo
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