वैज्ञानिक एलईडी लाइटों को अधिक चमकदार बनाने की तकनीक पर शोध कर रहे हैं

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डॉ. गुयेन दोआन क्वोक अन्ह और उनके सहयोगियों द्वारा विकसित नई टीआईआर तकनीक का उपयोग प्रकाश दक्षता बढ़ाने और परिचालन लागत को कम करने के लिए एलईडी रिफ्लेक्टर बनाने में किया जा रहा है, जिसे 2023 विज्ञान पहल प्रतियोगिता में प्रथम पुरस्कार प्राप्त हुआ है।

यह परियोजना टोन डुक थांग विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरिंग संकाय के एक शोध दल द्वारा संचालित की गई थी, जिसमें डॉ. गुयेन दोआन क्वोक अन्ह, डॉ. ट्रान दीन्ह कुओंग, डॉ. हो डांग सांग और फान थी मिन्ह मान शामिल थे।

नई टीआईआर लेंस तकनीक एक पूर्ण आंतरिक परावर्तन लेंस (जिसे रिफ्लेक्टर भी कहा जाता है) है जो एलईडी लैंप से जुड़ा होता है ताकि उत्सर्जित सभी प्रकाश को आगे की ओर निर्देशित किया जा सके और प्रकाश को अधिक समान रूप से वितरित किया जा सके। नई टीआईआर लेंस तकनीक लागत कम करने, दक्षता बढ़ाने और प्रकाश उत्सर्जन की एकरूपता बढ़ाने में मदद करती है, जिससे एलईडी लैंप की गुणवत्ता और अनुप्रयोग में सुधार होता है। अनुसंधान दल ने इस तकनीक को नागरिक प्रकाश व्यवस्था और उद्योग, कृषि और मत्स्य पालन के क्षेत्रों में उपयोग किए जाने वाले कई अलग-अलग एलईडी उत्पादों पर लागू करने में सक्षम बनाने के लिए भी अनुकूलित किया है।

शोध दल के प्रतिनिधि डॉ. क्वोक आन्ह ने बताया कि टीआईआर लेंस समाधान का इस्तेमाल कई व्यावसायिक एलईडी लाइटों में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि यह आने वाली प्रकाश किरण को पारंपरिक परावर्तकों या अन्य प्रकार के लेंसों की तुलना में व्यापक कोण पर समायोजित कर सकता है। हालाँकि, टीआईआर लेंस अक्सर पूर्ण आंतरिक परावर्तन प्राप्त नहीं कर पाते हैं, इसलिए उत्सर्जित किरण को रोकने और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए उसे आगे की ओर केंद्रित करने के लिए एक सफेद रिटेनिंग रिंग की आवश्यकता होती है। उन्होंने कहा, "सफेद रिटेनिंग रिंग 95.85% दक्षता प्राप्त कर सकती है, लेकिन इसकी लागत अधिक है।"

नए टीआईआर लेंस का उपयोग करते हुए एक नमूना एलईडी लाइट। फोटो: अनुसंधान दल। — नए टीआईआर लेंस का उपयोग करते हुए एक नमूना एलईडी लाइट। फोटो: *अनुसंधान दल।*

एलईडी लाइटों की गुणवत्ता और अनुप्रयोग में सुधार लाने के लक्ष्य के साथ, वैज्ञानिकों के एक समूह ने एक नई टीआईआर लेंस तकनीक पर शोध और विकास किया है जिसमें सफ़ेद रिटेनिंग रिंग के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती (जो उत्पाद की लागत को 30% तक कम करने में सहायक है)। विशेष रूप से, यह 95% से अधिक की चमकदार दक्षता प्राप्त करता है, और वर्तमान व्यावसायिक एलईडी लाइटों की तुलना में अधिक समान रोशनी प्रदान करता है।

डॉ. क्वोक आन्ह ने बताया कि शोध दल को 2014 में यह विचार आया, उन्होंने प्रकाश वितरण में बदलाव किया; प्रकाश दक्षता बढ़ाने और लागत बचाने के तरीके खोजने के लिए रंग परिवर्तन का सर्वेक्षण किया। 2016 में, वैज्ञानिकों ने विशेष ऑप्टिकल सॉफ्टवेयर पर गणनाओं का अनुकरण किया, फिर मॉडल का डिज़ाइन और निर्माण किया। तीन साल से ज़्यादा समय के बाद, नए TIR लेंस का जन्म हुआ, जिसमें बहु-खंड समापक (MSOC) और बहु-संरचित ऑप्टिकल सतह (MSOS) का डिज़ाइन शामिल था, ताकि आपतित किरणों के उत्सर्जन कोण को समायोजित किया जा सके और प्रकाश उत्सर्जन की एकरूपता बढ़ाने के लिए सभी आपतित प्रकाश को परावर्तित किया जा सके। यानी, नया लेंस नीले प्रकाश विकिरण और पीले प्रकाश विकिरण को पुनर्वितरित कर सकता है, जिससे श्वेत प्रकाश के रंग की गुणवत्ता में सुधार होता है।

अनुप्रयोग को क्रियान्वित करने के लिए, टीम ने अनुसंधान हेतु माप उपकरणों का उपयोग किया, मापन किया और परिणामों की तुलना नमूने के परिणामों से की और अंशांकन किया। प्रकाश वितरण की एकरूपता की तुलना करने वाले प्रायोगिक परिणामों से पता चला कि नए TIR लेंस का उपयोग करते समय, 500 मिमी2 प्रदीप्ति सतह पर, प्रकाश एकरूपता सूचकांक लेंस 1 की तुलना में 122.4% और लेंस 2 की तुलना में 495.3% बेहतर था। इस सफलता ने नए TIR लेंस अनुसंधान को 2022 में USPTO (USA) पेटेंट प्राप्त करने में मदद की।

डिज़ाइन, नमूने बनाने और पेटेंट प्राप्त करने की लंबी प्रक्रिया के बाद, डॉ. क्वोक आन्ह और उनके सहयोगियों को उम्मीद है कि इस उत्पाद का बाज़ार में व्यावसायीकरण हो जाएगा। उन्होंने कहा, "नई टीआईआर लेंस तकनीक इस्तेमाल में आसान, इस्तेमाल में आसान है और इसे व्यापक रूप से लागू किया जा सकता है, जिससे समाज और समुदाय को आर्थिक लाभ होगा।"

वीएनएक्सप्रेस के साथ साझा करते हुए, हो ची मिन्ह सिटी हाई-टेक पार्क के हाई-टेक पार्क के अनुसंधान और विकास केंद्र के उप निदेशक डॉ. त्रिन्ह झुआन थांग ने डॉ. क्वोक अन्ह और उनके सहयोगियों के उत्पाद को अद्वितीय विचारों के साथ एक नई तकनीक के रूप में मूल्यांकन किया।

श्री थांग के अनुसार, सफ़ेद एलईडी का उपयोग करते समय सबसे बड़ी समस्याओं में से एक उच्च एकरूपता प्राप्त करना है। इसके अलावा, एलईडी की ऊर्जा दक्षता भी निर्माताओं और उपयोगकर्ताओं के लिए एक प्रमुख चिंता का विषय है। टीआईआर लेंस तकनीक ने उच्च गुणवत्ता वाले प्रकाश स्रोतों (उच्च एलईडी प्रकाश रंग एकरूपता प्राप्त) और उच्च ऊर्जा दक्षता के साथ प्रकाश व्यवस्था में एलईडी का उपयोग करने में मदद की है, जो आज दुनिया की अग्रणी तकनीकों के बराबर है।

डॉ. थांग ने कहा, "लेखकों का समूह ऐसे विचार और प्रौद्योगिकी लेकर आया है जो एलईडी के उपयोग में आने वाली प्रमुख समस्याओं का समाधान करते हैं, इसलिए व्यावसायीकरण की संभावना बहुत व्यवहार्य है।"

डॉ. गुयेन दोआन क्वोक आन्ह (बीच में) को उच्च-शक्ति एलईडी के लिए एक नए टीआईआर लेंस समाधान के साथ 2023 विज्ञान नवाचार प्रतियोगिता का प्रथम पुरस्कार मिला। फोटो: गियांग हुई — डॉ. गुयेन दोआन क्वोक आन्ह (बीच में) को उच्च-शक्ति एलईडी के लिए एक नए टीआईआर लेंस समाधान के साथ 2023 विज्ञान नवाचार प्रतियोगिता का प्रथम पुरस्कार मिला। फोटो: *गियांग हुई*

डॉ. गुयेन दोआन क्वोक आन्ह की परियोजना को निर्णायक मंडल ने एक बेहतरीन विचार और व्यवस्थित एवं विस्तृत शोध प्रक्रिया के साथ बेहद सराहा। वैज्ञानिकों के अनुसार, औद्योगिक मानकों को पूरा करने पर इसका व्यावसायीकरण पूरी तरह संभव है। इस उत्पाद को 2023 विज्ञान पहल प्रतियोगिता में 70 मिलियन वियतनामी डोंग का प्रथम पुरस्कार मिला।