لماذا تكون المصابيح أفضل من الليزر لأضواء الشوارع

ما هي المصابيح والليزر؟

كيف يتم استخدام LEDs و Lasers في مجالات مختلفة؟

• الإضاءة: تستخدم LEDs على نطاق واسع للإضاءة العامة ، مثل الإضاءة الداخلية والخارجية ، وشاشات العرض ، وإشارات حركة المرور ، وما إلى ذلك. تستخدم الليزر أيضًا للإضاءة ، ولكن بشكل أساسي للمؤثرات الخاصة ، مثل عروض الليزر ، والتصوير ثلاثية الأبعاد ، ورسم خرائط الإسقاط. الليزر ليست مناسبة للإضاءة العامة لأنها باهظة الثمن ومعقدة وربما خطرة.

• الاتصالات: يتم استخدام LEDs و Lasers للاتصال البصري ، مثل شبكات الألياف البصرية ، والضوابط عن بُعد الأشعة تحت الحمراء ، والاتصال اللاسلكي البصري. يمكن أن تنقل المصابيح والليزر البيانات عن طريق تعديل إشارات الضوء. يتم استخدام LEDs للاتصالات قصيرة المدى ومنخفضة السرعة ، مثل أجهزة التحكم عن بعد التلفزيون ولوحات المفاتيح اللاسلكية. يتم استخدام الليزر للاتصال طويل المدى وعالي السرعة ، مثل روابط الإنترنت والأقمار الصناعية. تتمتع الليزر بتوهين ترددي أعلى وتوهين أقل من LED ، ولكنها تتطلب أيضًا المزيد من القوة والمواءمة.

• الطب: يستخدم كل من LEDs و Lasers للأغراض الطبية ، مثل التشخيص والعلاج والجراحة. تستخدم LEDs للإضاءة والتصوير والعلاج الضوئي ، مثل التئام الجروح ، وتجديد الجلد ، وتخفيف الألم. LEDs آمنة ولطيفة للجلد والأنسجة ، ويمكن أن تحفز النشاط الخلوي والدورة الدموية. تستخدم الليزر لجراحة الليزر ، والعلاج بالليزر ، والتحليل الطيفي بالليزر ، مثل إزالة الورم ، وإزالة الشعر ، وتحليل الدم. الليزر دقيقة وقوية ، ويمكن أن تقطع الأنسجة والخلايا التي تخثرها وتخثرها وتبخيرها.

لماذا هي LEDs أفضل من الليزر لأضواء الشوارع؟

• كفاءة الضوء أعلى وانخفاض استهلاك الطاقة: تتمتع LEDs بكفاءة إضاءة أعلى من الليزر ، مما يعني أنها تنتج المزيد من الضوء لكل وحدة من الطاقة. يمكن أن تتحول LEDs إلى 50 ٪ من الطاقة الكهربائية إلى الضوء ، في حين أن الليزر يمكن أن يتحول فقط إلى 10 ٪. هذا يعني أن المصابيح يمكن أن توفر المزيد من الإضاءة مع كهرباء أقل ، مما يمكن أن يوفر الطاقة ويقلل من انبعاثات غازات الدفيئة. تحتوي LEDs أيضًا على توليد حرارة أقل من الليزر ، والتي يمكن أن تحسن أداء وعمر الأجهزة.

• عمر الخدمة الأطول وتكاليف الصيانة المنخفضة: تتمتع LEDs بعمر خدمة أطول من الليزر ، مما يعني أنها تدوم لفترة أطول قبل أن يتم استبدالها. يمكن أن تستمر LEDs ما يصل إلى 50000 ساعة ، في حين أن الليزر يمكن أن تدوم ما يصل إلى 10،000 ساعة فقط. هذا يعني أن مصابيح LED يمكن أن تقلل من تواتر وتكلفة الصيانة والاستبدال ، والتي يمكن أن توفر المال والموارد. تتمتع LEDs أيضًا بموثوقية ومتانة أعلى من الليزر ، والتي يمكن أن تصمد أمام الصدمات والاهتزازات وتغيرات درجة الحرارة.

• عرض أفضل للألوان ورؤية: تتمتع LEDs بتقديم ألوان أفضل من الليزر ، مما يعني أنه يمكنها إعادة إنتاج ألوان الكائنات والبيئة بشكل أكثر دقة وطبيعة. تحتوي LEDs على مؤشر عرض الألوان (CRI) يصل إلى 90 ، في حين أن الليزر لديها CRI أقل من 10. وهذا يعني أن LED يمكن أن تعزز الجودة البصرية والراحة في أضواء الشوارع ، والتي يمكن أن تحسن سلامة وجمالية في المناطق الحضرية المساحات. تتمتع LEDs أيضًا برؤية أفضل من الليزر ، والتي يمكن أن تنشر الضوء بالتساوي والموحد ، وتجنب الوهج والظلال.

• بداية أسرع وتصميم بصري أسهل: يتم تشغيل LEDs أسرع من الليزر ، مما يعني أنه يمكنها تشغيل وإيقاف التشغيل على الفور والاستجابة للتغيرات في الجهد والتيار. تتمتع LEDs بوقت استجابة أقل من 1 مللي ثانية ، في حين أن الليزر لديها وقت استجابة لأكثر من ثانية واحدة. هذا يعني أن المصابيح يمكن أن توفر مزيدًا من المرونة والتحكم في مصابيح الشوارع ، مثل التعتيم ، وميض ، وتغيير الألوان. تحتوي LEDs أيضًا على تصميم بصري أسهل من الليزر ، والتي يمكن أن تنبعث منها الضوء في جميع الاتجاهات ولا تتطلب عدسات أو مرايا أو مرشحات لتشكيل وتوجيه الضوء.

• أكثر ملاءمة للبيئة وأكثر أمانًا: تعد مصابيح LED أكثر ملاءمة للبيئة وأكثر أمانًا من الليزر ، مما يعني أن لها آثار أقل سلبية على البيئة وصحة الإنسان. لا تحتوي LEDs على أي مواد ضارة ، مثل الزئبق أو الرصاص أو الزرنيخ ، والتي يمكن أن تلوث التربة والماء. LEDs أيضًا لا تنبعث منها أي إشعاع فوق البنفسجي (UV) أو الأشعة تحت الحمراء (IR) ، والتي يمكن أن تلحق الضرر بالعيون والجلد. الليزر ، من ناحية أخرى ، تحتوي على مواد سامة وتنبعث من الأشعة الضارة ، والتي يمكن أن تشكل مخاطر على البيئة وصحة الإنسان.

ما هي التحديات أو القيود المفروضة على استخدام مصابيح LED لأضواء الشوارع؟

• التكلفة الأولية: تتمتع LEDs بتكلفة أولية أعلى من الليزر ، مما يعني أنها أكثر تكلفة للشراء والتثبيت. يمكن أن يكلف LEDs ما يصل إلى 10 مرات أكثر من الليزر ، مما يمكن أن يردع بعض العملاء والمستثمرين. ومع ذلك ، يمكن أن توفر LEDs أيضًا المزيد من الفوائد طويلة الأجل ، مثل توفير الطاقة ، وتوفير الصيانة ، وتحسينات الأداء ، والتي يمكن أن تعوض التكلفة الأولية وتوليد المزيد من العائد على الاستثمار.

• تبديد الحرارة: مصابيح LED لها توليد حرارة أقل من الليزر ، لكنها لا تزال بحاجة إلى تبديد حراري مناسب لمنع ارتفاع درجة الحرارة والتدهور. يمكن أن تفقد LEDs ما يصل إلى 50 ٪ من السطوع والكفاءة إذا تجاوزت درجة الحرارة 85 درجة مئوية. لذلك ، تحتاج LEDs إلى أنظمة تبريد كافية ، مثل أحواض الحرارة أو المشجعين أو التبريد السائل ، للحفاظ على درجة الحرارة الأمثل وأداء الأجهزة.

• تلوث الضوء: تتمتع LEDs برؤية أفضل من الليزر ، لكنها يمكن أن تسبب أيضًا تلوث الضوء ، وهو الضوء الاصطناعي المفرط وغير المرغوب فيه الذي يتداخل مع دورات الضوء الطبيعي والنظم الإيكولوجية. يمكن أن يؤثر تلوث الضوء على الإيقاعات اليومية ومستويات الميلاتونين من البشر والحيوانات ، والتي يمكن أن تؤدي إلى اضطرابات النوم ، واضطرابات المزاج ، والاختلالات الهرمونية. يمكن أن يؤثر تلوث الضوء أيضًا على الملاحظات الفلكية وأنماط هجرة الطيور والحشرات. لذلك ، تحتاج LEDs إلى إدارة إضاءة مناسبة ، مثل التدريع ، والتعتيم ، وضبط الألوان ، لتقليل كمية وكثافة الضوء الذي يهرب إلى السماء والمناطق المحيطة.

خاتمة