EO

Rendement led's kan nog beter

28 september 2017 om 10:54 uur - Enschede

Volgens fotonica-onderzoekers vande Universiteit Twente en Philips Lighting is het potentieel van witte led's nog beter te benutten. Zij kunnen de verstrooiing en absorptie van het licht binnenin de led snel en nauwkeurig beschrijven en verbeteren zo het ontwerpproces.


Led's hebben een snelle ontwikkeling doorgemaakt, van relatief zwakke lichtbronnen naar krachtige verlichting die zich leent voor verlichting in huis en autolampen. Het lage energieverbruik en de lange levensduur zijn grote voordelen. Witte led's bestaan, naast het halfgeleidermateriaal dat blauw licht uitzendt, uit fosforplaten die het blauwe licht omzetten in geel licht, zodat er een mix van blauw en geel ontstaat die we ervaren als wit. Het licht wordt verstrooid door de fosfordeeltjes, maar ook geabsorbeerd. Welk deel van het licht van de led we echt te zien krijgen, is daarmee lastig te voorspellen. Tenzij we op een andere manier kijken naar absorptie en verstrooiing binnenin de led, stellen Maryna Meretska (Complex Photonic Systems, Mesa+ Instituut voor Nanotechnologie) en haar collega's nu. Een theorie uit de astronomie helpt daarbij.

 

Snel en nauwkeurig voorspellen

Wat het bijvoorbeeld complex maakt: de fosforplaten absorberen het licht en zenden het vervolgens ook weer uit, maar dan in een andere kleur. Het vergt veel rekenkracht en tijd om al deze mogelijkheden door te rekenen, en het geeft ook weinig inzicht. De vaak gebruikte theorie van diffusie van licht schiet ook tekort, bij zo'n sterke absorptie. Meretska meet daarom al het licht rondom de fosforplaten, in het hele zichtbare gebied. De radiative transfer equation, bekend uit de astronomie, geeft vervolgens de verstrooiing en absorptie. Het resultaat is een volledige beschrijving van de voortplanting van licht in de fosforplaten. Die wijkt duidelijk af van de klassieke beschrijving via diffusie, die 30 procent minder absorptie voorspelt dan nu is aangetoond. Bovendien is de methode zo'n 17 keer sneller dan via de numerieke weg van ‘stug doorrekenen'.

ledgrafiek

De absorptie van licht in de fosforplaten van een led: blauw is volgens de diffusietheorie, rood is volgens de nieuwe methode en zwart is op basis van de numerieke 'Monte Carlo' benadering. 

 

Hiermee hebben ontwerpers van nieuwe led's straks een krachtig instrument in handen om de efficiëntie van de lichtbronnen nog verder te vergroten; ze kunnen nu beter voorspellen hoe een ontwerp-aanpassing gaat uitpakken.

 

Fotonica

Het onderzoek is uitgevoerd door onderzoekers van de groep Complex Photonic Systems, Mesa+ Instituut voor Nanotechnologie, samen met Philips Lighting in Eindhoven. De Universiteit Twente heeft een sterke concentratie van onderzoek en faciliteiten op het gebied van het groeiende veld van fotonica. 

 

Het paper Analytical modeling of light transport in scattering materials with strong absorption' door Maryna Meretska, Ravitej Uppu, Gilles Vissenberg, Ad Lagendijk, Wilbert IJzerman en Willem Vos, gaat verschijnen in Optics Express, een van de bekendste journals van de Optical Society en staat nu al online.

 

 

Gerelateerd nieuws

zorgrobot

Vlaamse zorgrobot werkt samen met zorgverleners (video)

Imec staat mee aan de wieg van de eerste zorgrobot die gericht en persoonlijk kan samenwerken met rusthuisbewoners. De zorgrobot werd gedemonstreerd bij de presentatie van de resultaten van het imec.icon-project Wonder,…

hitomi

Kosmisch recept voor elementen lijkt universeel

Hoe zijn alle elementen precies ontstaan in het heelal? Onderzoek daarnaar springt vooruit dankzij nieuwe telescopen en betere modellen voor analyse van de waarnemingen. Leerden we nog kortgeleden dat er aardmassa's…

Gevarieerde colleges over veiligheid op Master of Safety Event

Gevarieerde colleges over veiligheid op Master of Safety Event

Op het Master of Safety Event van Pilz op 9 november werd veiligheid van diverse kanten belicht. Niet alleen hoe je tot het ontwerp van een veilige machine komt maar ook de psychologie achter de mens die te maken heeft…

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Product van de maand

RSS
Lichtschermen PSENopt slim – Beveiliging voor krappe ruimtes

Pilz breidt zijn aanbod lichtschermen uit met de familie PSENopt slim. Deze lichtschermen zijn met hun smalle formaat...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

23 november 2017, Amersfoort

Opgeruimd denken en dan schrijven voor ingenieurs

Training wordt verzorgd door: PAO Techniek en Management Postbus 5048, 2600 GA Delft Tel: ...

28 november 2017, Neurenberg

SPS IPC Drives

Elektrische automatisering - systemen en componenten

Meer agendapunten »