광선은 특정 지점과 관련하여 에너지가 이동하는 경로입니다. 빛은 일반적으로 직선으로 이동하며 항상 서로 평행합니다. 레이저와 LED는 빛의 두 가지 중요한 부분입니다.
레이저는 공진 효과를 나타내고 동일한 경로에서 일관된 전자기장을 나타냅니다. 그러나 레이저는 광학 디스크 드라이브, DNA 시퀀싱 등에 유용합니다.
레이저는 고에너지 전자에 의해 자극을 받은 후 고에너지 궤도에서 낮은 궤도로 이동합니다. 그것은 표준 광선처럼 눈에 띄게 작동하며 혈관에서 혈액 손실을 방지하는 것과 같은 여러 가지 건강상의 이점을 보여줍니다.
LED는 전류를 충전하면 빛을 내는 반도체 기기다. 이들은 더 긴 범위와 내구성을 가진 가시 광선을 제공하는 데 훨씬 더 효율적입니다. 이러한 조명 기구는 실내 및 실외 공간 모두에 설치가 가능합니다.
LED 조명 설명
전자가 전자 정공과 결합한 후 광자 에너지를 방출합니다. LED 조명은 백열등 및 일부 형광등보다 에너지 방출이 훨씬 효율적입니다.
상용 LED 램프의 효율은 와트당 200루멘(Lm/W)입니다. 따라서 수명은 형광등보다 훨씬 깁니다. 전류 흐름에는 전자 회로가 필요하며 주로 LED 칩과 함께 작동합니다. LED는 빠르게 예열될 수 있으며 기대 수명을 줄이지 않습니다. 그러나 LED의 광 출력은 시간이 지남에 따라 감소합니다.
마이크로 칩은 빛의 가시성을 시작하는 LED의 주요 요소입니다. 전계 발광은 LED가 작동하는 원리입니다. 그럼에도 불구하고 전류는 교차점에서 결합하여 광자를 방출하는 전하를 운반합니다. LED 칩과 드라이버는 LED 조명의 주요 구성 요소입니다.
자세한 내용은 다음을 참조하세요. LED 조명의 장점과 단점.
레이저 빛 설명
레이저 빛은 좁은 빔 레이저에서 방출되는 빛. 기술적 측면에서 가장 효율적이고 도움이 되는 조명 기구 중 하나입니다. '레이저'라는 짧은 단어는 유도 방출에 의한 광 증폭을 의미합니다. 레이저는 단색이고 빔은 평행하며 먼 거리에서 눈에 띄게 두드러지지 않습니다.
레이저는 평면 거울과 곡면 거울로 구성됩니다. 곡률은 좁은 빔을 유도하여 완벽한 반경을 얻고 매 라운드마다 반경의 폭을 손상시키지 않고 원형 동작으로 회전합니다. 공진기의 원형 운동에서 에너지 손실은 광 출력을 방해합니다.
레이저 빔은 조도를 달성하기 위해 명확한 지점을 파악하는 데 효율적입니다. 단, 넓은 지역으로 발산하지는 않는다. 따라서 광선의 집중도가 낮습니다. 레이저의 편파는 특정 주파수에서 획득되어 빔의 종방향 일관성을 나타냅니다.
LED 대. 레이저-주요 차이점
- LED 조명에는 산란광선이 있습니다. 즉, 광선이 광원에서 멀어질수록 퍼집니다. 레이저에는 직선으로 이동하는 직선 빔이 있습니다. 레이저는 흩어지지 않습니다. LED는 광대역 파장을 생성하는 반면 레이저는 단일 대역 파장을 가집니다.
- LED 광선은 레이저 광선보다 느리게 이동합니다. 이것은 LED가 레이저보다 느리게 반응한다는 것을 의미합니다.
- LED 광선은 육안으로 안전합니다. 반대로 레이저는 육안에 영구적인 손상을 남길 수 있습니다. 인간은 레이저로 작업할 때 특수 눈 보호 장비를 착용해야 합니다.
- LED 빛의 강도는 레이저보다 훨씬 적습니다. 이를 통해 인간은 눈을 영구적으로 손상시키지 않고 몇 초 동안 육안으로 LED 전구를 볼 수 있습니다. 3초 이상이라도 레이저 소스를 바라보면 눈이 영구적으로 손상될 수 있습니다.
- LED의 변환 효율은 레이저에 비해 매우 낮습니다. 레이저는 최대 70%까지 전기를 빛으로 변환할 수 있는 반면 LED는 최대 10% 또는 아마도 20%까지만 변환할 수 있습니다.
- 낮은 제조 비용과 쉬운 제조 공정으로 인해 LED는 레이저보다 저렴합니다.
- LED의 전기 소비량은 레이저보다 훨씬 적습니다. 특정 레이저는 금속 시트를 뚫거나 절단할 수 있으므로 많은 전력을 소비합니다. LED는 많은 전력을 소비하도록 설계되지 않았습니다.
어플리케이션
LED
- 실내 공간
LED는 형광등에 대한 가장 편리한 대안 중 하나입니다. 무해한 화학 수은이 포함되어 있어 LED 조명을 대체할 수 없는 옵션으로 만듭니다. 거실에는 LED를 사용하여 밝은 분위기를 연출하였습니다.
반면에 어떤 사람들은 같은 장소에서 더 어두운 분위기를 선호하기도 합니다. 따라서 플래너는 결과적으로 사용자가 자신의 기분에 따라 사이트의 조명을 변경할 수 있도록 영역을 개념화해야 합니다.
주방에는 작업을 위해 넓은 공간에 조명 컨셉을 위해 LED를 설치했습니다. 그러나 캐비닛 조명은 특정 섹션을 강조하는 데 사용됩니다. 동시에 좁은 빔 조명은 식료품 저장실 공간이나 주방 아일랜드를 비추는 것으로 간주됩니다.
침실에서는 무거운 조명을 선호하지 않습니다. 눈의 피로를 줄이는 조광기 또는 부드러운 조명 기구가 고려됩니다. 이것이 침실에서 시원한 조명 음영이 선호되는 이유입니다.
- 차량
누군가 자신의 차를 고급스럽게 보이게 하고 싶다면 LED가 최선의 선택이 될 수 있습니다. LED 조명으로 자동차 실내 장식을 밝히는 것은 그 중요성을 부풀릴 수 있습니다. 한편, LED 헤드라이트는 가장 인기 있는 차량 헤드램프 중 하나로, 차량을 더 멋지고 우아하게 보이게 합니다.
- 야외 공간
LED 전구의 노출에 따라 실외 공간에 통합됩니다. 그러나 모든 실외 위치에는 2000K-3000K와 같은 따뜻한 톤의 LED를 사용하는 것이 좋습니다. 밝기가 너무 강하지 않고 넓은 영역에 충분한 조명을 제공합니다. 더 높은 색온도는 진정 효과를 제공하고 백열 전구보다 오래 지속됩니다.
- 신호등
LED는 전력 소모가 적고 다른 유형의 조명보다 훨씬 밝습니다. 이러한 기능을 통해 신호등용 LED를 보다 효율적으로 활용할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 내구성이 뛰어나고 수명이 더 깁니다. 반도체 칩과 반사판이 LED를 형성합니다. 이들은 작은 컬러 렌즈에 장착됩니다.
- 근거리 통신
믿거나 말거나 Li-Fi와 같은 기술은 빛을 사용하여 데이터를 전송하는 것을 가능하게 합니다. LED 광원에서 광선이 도달하는 모든 영역으로 데이터가 이동할 수 있으므로 LED는 근거리 통신에 사용할 수 있습니다. 그러나 데이터 전송 속도가 느리고 외부 간섭으로 인해 데이터가 쉽게 손실될 수 있습니다. 그러나 빛의 강도는 데이터 전송 속도를 제어합니다.
- 화면 표시
디스플레이 화면은 TV, 스마트폰, 태블릿, 컴퓨터 등에 사용됩니다. LED 기반 디스플레이 화면에서는 LED 매트릭스가 패널에 내장되어 화면에 사진을 생성합니다. 디스플레이 시스템의 마더보드는 패널에 있는 각 LED의 빛나는 색상을 결정합니다. 이러한 LED의 색상이 변경되는 빈도는 헤르츠 단위로 측정되는 새로 고침 빈도로 표시됩니다.
- 조명 장식
축제, 이벤트, 비즈니스 미팅 등 상황에 맞게 주변을 장식하거나 조명으로 밝히는 데 LED가 사용됩니다. 박람회장은 넓은 색상 범위와 높은 효율성으로 인해 주로 LED로 장식됩니다. 또한 LED를 이용한 조명장식도 예배 장소에서 선호되고 있다.
레이저
- 레이저 절단
레이저를 활용하여 재료를 절단하는 절차는 레이저 절단입니다. 이 절차를 통해 정확하고 높은 치수의 절단이 이루어집니다. 하지만 이 과정에서 레이저 빔은 노즐에서 기능성 소재로 온다. 레이저 절단은 플라즈마 절단에 유리하고 알루미늄 및 강판 절단에 에너지를 덜 소비합니다.
- 광학
광학 장치는 광선을 다른 매체로 전환하는 방식을 결정합니다. 레이저와 대조 후 효율적으로 작용합니다. 광학은 이미징 구현에 사용되므로 레이저 기반 기기의 신호 변형을 방지합니다.
- 광생체조절
광선의 파장을 이용한 치료법으로 Photobiomodulation이 받아들여지고 있다. 적색 및 근적외선 파장을 사용하여 혈액 순환을 개선하고 통증을 줄이는 데 두드러지게 작용합니다. 레이저는 염증을 줄이고 치유 과정을 가속화하는 데 사용됩니다.
- 조각
조각 금속 시트 또는 표면 처리 레이저 조각은 대문자입니다. 금속 조각의 첨단 기술은 알루미늄 또는 강판에서 중요합니다. 그러나이 방법을 사용하면 최소한의 유지 관리 비용으로 높은 수준의 시트 정밀도를 얻을 수 있습니다.
- 분광학
재료의 구성 또는 품질은 레이저 분광법으로 결정할 수 있습니다. 그러나 환경에 존재하는 물질의 농도와 미량 가스도 표현했습니다. 레이저 분광법은 대기와 관련된 원자 및 분자의 구조를 조사합니다.
- 의학
상당히 놀랍지만 레이저는 첨단 의료 기술에 사용됩니다. 레이저는 다양한 병원균의 치료에 사용되며 침입을 제한합니다. 1963년에 레이저는 심혈관 수술에 사용되었습니다. 그러나 악성 세포 제거에 중요합니다.
- 레이저 빔 용접
레이저 빔 용접에서는 레이저 빔을 사용하여 두 장의 금속 시트를 연결합니다. 스테인리스 스틸, 알루미늄 또는 티타늄 시트를 용접하는 것이 일반적인 예입니다. 자동차 산업에서 레이저의 사용은 매우 중요합니다.
뚜렷한 특징
LED
- 에너지 절약
최신 유형의 LED는 전기 요금에 대한 압력을 줄여 최대 95%의 에너지를 절약합니다. LED 램프는 최대 180°까지 빛을 발산하여 빛의 낭비가 없음을 나타냅니다.
그러나 이것은 낭비되는 에너지가 적은 것과는 대조적으로 더 많은 절약을 설명합니다.
LED는 전자가 흐르고 열 에너지 형성을 시작하는 반도체 재료로 구성됩니다. 그러나 LED에서 인화갈륨과 비화갈륨은 전자를 생성하고 에너지를 방출한다. LED는 에너지를 빛, 열 및 전력으로 변환하는 데 사용하지 않습니다. 또한 필요한 지점에서 조명을 만드는 데 전적으로 집중합니다.
- 낮은 유지 보수 비용
LED를 사용하면 유지 관리 비용에 대해 생각할 필요가 없습니다. 그들은 환경에 큰 영향을 미치지 않습니다. 그럼에도 불구하고 열은 독특한 온도에서의 성능에 따라 달라집니다.
출처에 따르면 LED는 CFL 전구보다 12% 저렴하고 백열 전구보다 74% 저렴합니다. 따라서 LED는 CFL 및 백열 전구만큼 많은 유지 관리가 필요하지 않습니다.
- 눈의 피로 감소
CFL 전구에는 인간과 환경 모두에 해로운 수은이 포함되어 있습니다. 반면에 LED 조명은 독성 수은이 없기 때문에 눈의 손상을 덜 유발합니다.
또한 LED는 사람들이 차가운 색조를 선호하기 때문에 눈의 피로도를 낮추고 UV 광선을 방출하지 않습니다. 일반적으로 노란색 빛은 망막을 보호하는 가장 좋은 광선인 것 같습니다. 또한 블루라이트와 대조되는 효과를 연출합니다.
- 쉬운 설치
기술 지식 없이도 LED를 쉽게 설치할 수 있습니다. 그러나 LED 스트립을 설치하는 것도 손끝에 있습니다. 접착제 또는 후크로 이러한 조명기구를 붙이는 것은 설치 중에 사용됩니다. 또한, 이러한 조명기구를 꺼낸 후에는 필요 없이 재사용할 수 있습니다.
- 긴 수명
LED 전구는 저렴하고 거의 100,000시간 이상 작동합니다. 평균적으로 계산하면 LED는 하루에 10시간 동안 효율적으로 작동할 수 있습니다. 그러나 이러한 LED 작업 영역은 시간이 지남에 따라 소진되지 않으므로 백열 전구 및 CFL보다 75% 더 중요합니다.
- 정확한 컬러 렌더링
LED는 높은 CRI 따뜻한 색조를 제공합니다. 침실과 같은 일부 장소에서 편안하고 부드러운 효과를 얻으려면 노란색 또는 주황색 조명과 같은 따뜻한 색조가 선호됩니다. 그러나 작업 공간에는 더 차가운 톤이 선택됩니다.
레이저
- 단색
레이저는 단일 또는 유사한 파장의 광선을 생성하므로 단색이라고 합니다. 백색광은 400~700nm의 가시 파장 범위와 결합합니다.
그러나 이러한 빔은 어떤 방향으로도 분기되지 않습니다. 레이저에서 방출되는 빛은 특정 파장에 관한 하나의 원자 전이에서 나옵니다. 따라서 특정 스펙트럼 색상을 형성합니다.
- 통일
레이저 빔의 파장은 발산하지 않고 일정한 방향으로 움직입니다. 이들 파장
가능한 모든 단계에서 동일합니다. 그러나 광선에 의해 형성된 파동은 훨씬 더 조화를 이루므로 동일한 파장을 따릅니다.
- 고 에너지
레이저는 에너지를 펌핑하여 전자를 방출하고 원자와 능동적으로 결합됩니다. 이 원자는 전자를 더 높은 양자 에너지 준위로 밀어냅니다. 그러나 전자는 펌핑된 에너지 때문에 항상 충전됩니다.
레이저의 전자는 전류에서 생성됩니다. 그럼에도 불구하고 여분의 에너지는 전자가 핵 주위를 회전하기 위해 더 낮은 궤도에서 더 높은 궤도로 경로를 변경하도록 자극합니다.
- 편광
레이저는 항상 편광 상태입니다. 그러나 광선은 항상 직선 방향으로 움직이므로 직각을 형성합니다. 편광 레이저 빛은 얻은 재료의 화질을 향상시켜 기술을 향상시킵니다. 또한 음전하 전자의 전기장의 변형은 양전하 핵을 중심으로 반대 방향으로 회전합니다.
- 시준
시준된 레이저 광 빔은 균일한 매질에서 전파됩니다. 대조적으로, 하부 빔의 발산은 암시된 거리에서 넓은 분포의 특정한 변화를 초래합니다.
시준된 레이저 빛은 평행합니다. 여행하는 동안 점차 분산됩니다. 이러한 빔은 동일 선상이라고도 하며 직선으로 배열됩니다.
- 특수 장비 필요
레이저로 작업할 때는 특수 보호 장비가 필요합니다. 내과 수술이든, 금속 절단이든, 아니면 다른 어떤 것이든 사용자는 레이저로부터 손을 보호할 수 있는 특수 장갑을 착용해야 합니다. 사용자는 레이저의 유해한 광선을 필터링하여 눈에 손상을 주지 않도록 특수 전면 마스크로 눈을 가려야 합니다.
LED 대. 레이저 비교표
| 요인 | 발광 다이오드 | 레이저 |
| 작동 원리 | 전기 휘도 | 유도 방출 |
| 응답 속도 | 천천히 | 빠른 |
| 구동 전류 | 50mA ~ 100mA | 5mA ~ 40mA |
| 대역폭 범위 | 10THz ~ 50THz | 1MHz에 2MHz |
| 전기-광 변환 효율 | 20% | 70% |
| 비용 | 비용이 저렴하여 경제적인 | 고비용, 따라서 제한된 적용 |
자주 묻는 질문
맺음말
이 기사의 끝에서 우리는 LED와 레이저 사이의 엄청난 차이를 보았습니다. 비교 후 LED와 레이저는 용도와 용도가 다르다는 결론을 내리는 것이 안전합니다. LED는 주로 조명용이지만 레이저는 정확도, 정확한 촬영, 완벽한 지점까지 광선을 쏘아야 하는 작업을 위한 것입니다. 또한 LED와 레이저의 색상에 따라 효과가 다르기 때문에 다양한 치료법에 사용됩니다. LED는 정신 건강에 더 적합하지만 레이저는 해부학 및 인체 부위 치료에 더 유용합니다.
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