การทำให้หลอดไฟกัลเลียมไอโอไดด์มีค่าพลังงานสเปกตรัมอยู่ที่ 0.5%
หลอด UV ส่วนใหญ่มีข้อเสียคือแผ่พลังงานออกไปทุกทิศทาง ซึ่งถ้าคุณต้องการใช้หลอดเหล่านี้ในการอบแห้งวัสดุหรือวิเคราะห์สเปกตรัมในระดับสูง การแผ่พลังงานที่ไม่จำเป็นนี้ก็ถือเป็นการสูญเปล่า มันเหมือนกับการพยายามใช้ไฟสปอตไลท์ในขณะที่คุณต้องการใช้เลเซอร์ต่างหาก
เราใช้เวลานานมากในห้องแล็บเพื่อแก้ปัญหานี้ โดยใช้กัลเลียมไอโอไดด์ (GaI) เราต้องการรวบรวมพลังงานนั้นไว้ในช่วงความถี่เพียง 0.5% เท่านั้น มันไม่ใช่เรื่องของการทำให้แสง “ดีขึ้น” แต่เป็นการต่อสู้กับกฎฟิสิกส์อย่างหนัก
ปัญหาเกี่ยวกับการแผ่รังสี
วิธีการทำงานคือการกระตุ้นอะตอมกัลเลียมให้เกิดแสงที่มีความถี่ 417 นาโนเมตรและ 463 นาโนเมตร แต่การทำให้แสงมีความถี่อยู่ที่ 0.5% นั้นเป็นเรื่องยากมาก หากวัสดุที่ใช้ไม่สมบูรณ์แบบ ความถี่ของแสงก็จะเปลี่ยนไป นั่นหมายความว่าความแม่นยำของแสงก็จะหายไป เราใช้เวลาหลายเดือนในการปรับความหนาแน่นของวัสดุที่ใช้และรูปร่างของขั้วไฟฟ้า เพื่อไม่ให้แสงเบี่ยงเบนไปจากความถี่ที่ต้องการ มันเป็นเรื่องของการทดลองและผิดพลาดซ้ำแล้วซ้ำเล่า
ข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์
หลอดเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้รับกระแสไฟฟ้าได้มาก แต่ก็มีข้อจำกัดเช่นกัน คุณต้องควบคุมอุณหภูมิให้แม่นยำมาก หากใช้กระแสไฟฟ้าน้อยเกินไป แสงก็จะเบี่ยงเบน แต่ถ้าใช้กระแสไฟฟ้ามากเกินไป ขั้วไฟฟ้าก็จะเสียหาย และอย่าลืมเรื่องแหล่งจ่ายไฟด้วย คุณต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรมาก แม้แต่ความผันผวนเล็กน้อยในแรงดันไฟฟ้าก็จะส่งผลให้แสงไม่เสถียรได้เช่นกัน มันมีความไวมากจริงๆ
การนำไปใช้งานจริง
คุณสามารถนำหลอดเหล่านี้มาใช้ร่วมกับระบบ UV ที่มีอยู่ได้เลย แต่ต้องคอยดูแลเรื่องความร้อนด้วย เนื่องจากเรานำพลังงานมากมายมากักไว้ในช่วงความถี่ที่แคบมาก ความร้อนจึงไม่กระจายออกไป แต่จะรวมกันอยู่ที่จุดเดียว นั่นหมายความว่าระบบระบายความร้อนจะต้องทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หากหลอดร้อนเกินไป ฉนวนควอตซ์ก็จะเสียหาย และความถี่ของแสงก็จะเปลี่ยนไป เราได้กำหนดเส้นโค้งการทำงานที่แม่นยำไว้ให้คุณแล้ว ดังนั้นคุณก็สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันได้ และรู้ได้เลยว่าคุณต้องรับมือกับความร้อนมากแค่ไหน โดยไม่ต้องเดาเอาเอง