科学者たちはLEDライトをより明るくする技術を研究している

[広告_1]

Nguyen Doan Quoc Anh博士とその同僚が開発した新しいTIR技術は、照明効率を高め、運用コストを削減するLEDリフレクターの製造に応用され、2023年の科学イニシアチブコンペティションで最優秀賞を受賞しました。

このプロジェクトは、トン・ドゥック・タン大学電気電子工学部のNguyen Doan Quoc Anh博士、Tran Dinh Cuong博士、Ho Dang Sang博士、Phan Thi Minh Man氏を含む研究チームによって実施されました。

新しい TIR レンズテクノロジーは、LED ライトに取り付けられた全内部反射レンズ (リフレクターとも呼ばれます) で、放射された光をすべて前方に向け、光をより均一に分散します。新しい TIR レンズ技術により、コストが削減され、発光の効率と均一性が向上し、LED ライトの品質と応用が向上します。研究チームはまた、この技術を民間照明、産業、農業、漁業の分野で使用されるさまざまな LED 製品に適用できるように最適化しました。

研究チームの代表であるクオック・アン博士は、TIR レンズソリューションは、従来の反射鏡や他の種類のレンズよりも広い角度で入射光線を調整できるため、多くの市販の LED ライトで広く使用されていると述べました。ただし、TIR レンズでは全反射が達成されないことが多いため、性能を確保するには、放射されたビームを保持して前方に焦点を合わせるための白い保持リングが必要です。「白い保持リングは95.85％の効率に達することができるが、コストが高い」と彼は語った。

TIRレンズを使用した新しいLEDライト。写真：研究チーム。 — TIRレンズを使用した新しいLEDライト。写真：*研究チーム。*

LED ライトの品質と応用を改善するという目標を掲げ、科学者グループが白い保持リングを必要としない新しい TIR レンズ技術を研究開発しました (製品コストを 30% 削減)。特に、発光効率は95％以上を達成しており、現在市販されているLEDライトよりも均一な照度向上を実現しています。

クオック・アン博士は、研究チームが2014年にこのアイデアを思いつき、光の分布を変える作業を進めたと述べた。色の変化を調査して、効率を高めてコストを節約する方法を見つけます。 2016年、科学者たちは特殊な光学ソフトウェアで計算をシミュレーションし、モデルを設計・製造した。 3年以上の歳月を経て、マルチセグメントコリメータ（MSOC）とマルチ構造光学表面（MSOS）設計を含む新しいTIRレンズが誕生しました。これにより、入射ビームの放射角度を調整し、入射光の全反射を実現して放射の均一性を高めています。これは、新しいレンズが青色光放射と黄色光放射を再分配し、それによって白色光の色の品質を向上させることができることを意味します。

アプリケーションを展開するために、チームは調査、測定、結果とサンプル結果の比較、および校正のために測定機器を使用します。光分布の均一性を比較した実験結果によると、新しい TIR レンズを使用した場合の光の均一性指数は、500 mm2 の照明面でレンズ 1 よりも 122.4%、レンズ II よりも 495.3% 優れています。この成功により、新しい TIR レンズの研究は 2022 年に USPTO (米国) 特許を取得することができました。

設計、サンプル製造、特許取得という長いプロセスを経て、クオック・アン博士と彼の同僚たちは、この製品が市場で商品化されることを期待している。「新しいTIRレンズ技術は使いやすく、導入も容易で、幅広く応用でき、社会やコミュニティに経済的価値をもたらします」と彼は語った。

ホーチミン市ハイテクパーク、ハイテクパーク研究開発センター副所長のTrinh Xuan Thang博士は、 VnExpressの取材に対し、Quoc Anh博士とその同僚の製品をユニークなアイデアを持つ新技術だと評価した。

Thang 氏によると、白色発光 LED を使用する際の大きな課題の 1 つは、高い均一性を実現することです。さらに、LED 照明のエネルギー効率も、メーカーとユーザーにとって最大の関心事です。 TIR レンズ技術により、今日の世界をリードする技術と同等の、より高品質の光源 (LED 光色の均一性の向上) と高いエネルギー効率を備えた照明に LED を使用できるようになりました。

「著者らは、LEDの使用における主要な問題を解決するアイデアと技術を考案したので、商業化の可能性は非常に高い」とタン博士は述べた。

Nguyen Doan Quoc Anh 博士 (中央) は、高出力 LED 用の新しい TIR レンズソリューションにより、2023 年の Science Initiative Competition で最優秀賞を受賞しました。写真：Giang Huy — Nguyen Doan Quoc Anh 博士 (中央) は、高出力 LED 用の新しい TIR レンズソリューションにより、2023 年の Science Initiative Competition で最優秀賞を受賞しました。写真： *Giang Huy*

Nguyen Doan Quoc Anh 博士のプロジェクトは、優れたアイデアと系統的かつ詳細な研究プロセスを備えており、審査員から高く評価されました。科学者によれば、産業基準を満たせば商業化は完全に可能だという。この製品は、2023年の科学イニシアチブコンペティションで賞金7000万ベトナムドンの一等賞を受賞しました。