В чем разница между LED-лампами и UV-лампами?

Каждый профессионал ногтевой индустрии старается идти в ногу со временем: это и личностный рост, и работа с наилучшими брендами, а также безопасное, быстрое и качественное обслуживание клиентов. Сегодня существует несколько широко применяемых в ногтевой индустрии методов полимеризации гелей и гелевых лаков, в том числе ультрафиолетовый (UV) и светодиодный (LED). В данной статье мы подробно расскажем об этих методах, а также покажем различие между ними.

Главный вопрос в отношении ламп для полимеризации геля и гель-лаков, волнующий любого мастера: в чем преимущество светодиодных LED- аппаратов и для чего они нужны?

Чтобы разобраться в этом, начнем с азов и рассмотрим, что такое свет и длина волны.

Свет в физической оптике — это электромагнитное излучение, воспринимаемое человеческим глазом. В качестве коротковолновой границы спектрального диапазона, занимаемого светом, принят участок с длинами волн в вакууме 380-400 нм (750-790 ТГц), а в качестве длинноволновой границы — участок 760-780 нм (385-395 ТГц).

В широком смысле, используемом вне физической оптики, светом часто называют любое оптическое излучение, то есть такие электромагнитные волны, длины которых лежат в диапазоне с приблизительными границами от единиц нанометров до десятых долей миллиметра. В этом случае в понятие «свет» помимо видимого излучения включаются как инфракрасное, так и ультрафиолетовое излучения.

Одной из субъективных характеристик света, воспринимаемой человеком в виде осознанного зрительного ощущения, является его цвет, который для монохроматического излучения определяется главным образом частотой света, а для сложного излучения — его спектральным составом (рис.1).

Существуют понятия видимого и невидимого света. Видимый свет — это свет, воспринимаемый человеческим глазом. Как известно, любой свет характеризуется длиной и частотой волны. Свет, который может увидеть человеческий глаз, находится в диапазоне от 400 до 780 нанометров (нм) электромагнитного спектра (рис. 2). Длина волны (обозначается греческой буквой А) может быть измерена между любыми двумя точками волны с одинаковой фазой, максимумами, минимумами или узлами волны.

Длина волны — расстояние между двумя ближайшими друг к другу точка ми, колеблющимися в одинаковых фазах. По аналогии с волнами, возникающими в воде от брошенного камня, длиной волны является расстояние между двумя соседними гребнями волны.

Длины волн, которые способен воспринимать человеческий глаз, носят название видимого света. Например, свет с наибольшей длиной волны мы воспринимаем как красный, а с наименьшей — как фиолетовый (рис. 3). Причина, по которой человек способен видеть свет, заключается в воздействии света определенных длин волн на глазную сетчатку. Это одно из свойств объектов материального мира, воспринимаемое как осознанное зрительное ощущение. Тот или иной цвет «присваивается» человеком объектам в процессе их зрительного восприятия.

Ультрафиолетовое излучение (ультрафиолетовые лучи, UV- излучение) — электромагнитное излучение, занимающее спектральный диапазон между видимым и рентгеновским излучениями. Длины волны UV-излучения лежат в интервале от 10 до 400 нм. Термин «ультрафиолетовый» происходит от лат. ultra — «сверх», «за пределами», то есть означая «за пределами фиолетового».

На рис. 4 видно, что ультрафиолетовое излучение является электромагнитной радиацией, где длина волны короче, и человеческий глаз не может различить такое излучение: длина волны колеблется в диапазоне от 10 до 400 нм. В то время как LED-излучение имеет очень узкий спектр: от 400 до 410 нм. Поэтому и говорят, что LED-излучение безвредно для здоровья клиентов.

Если об ультрафиолетовом свете нам практически все известно, то о светодиодном — почти ничего, так как светодиодные аппараты в ногтевой индустрии появились совсем недавно. Давайте подробнее рассмотрим их.

Что такое LED?

Светоизлучающий диод (от английского — light emitting diode, в сокращении L.E.D.) — это электронный полупроводниковый конструктивный элемент. При прохождении электрического тока через этот элемент, он излучает свет с зависимой от полупроводникового материала длиной волн.

Светодиодные лампы в качестве источника света используют светодиоды и применяются для бытового, промышленного и уличного освещения. Светодиодная лампа является одной из самых экологически чистых. Принцип свечения светодиодов позволяет использовать в производстве и работе источников света безопасные компоненты. Светодиодные лампы не содержат ртутьсодержащих веществ, поэтому они не представляют опасности в случае выхода из строя или разрушения.

Сегодня светодиод и светодиодные лампы LED можно назвать революционными по вопросам мощности света и потребляемой для этого энергии. Обычные лампы накаливания превращают поток сначала в тепло, и только потом в свет, поэтому они теряют большое количество энергии. В противоположность им светодиоды превращают поток энергии непосредственно в свет. Светодиодные лампы LED потребляют только 0,15-10 Вт энергии, а свечение сравнимо с обычными лампами накаливания, которые потребляют в 10 раз больше энергии.

Непосредственное преобразование электрического тока в свет позволяет обходиться без ненужного про-межуточного преобразования энергии в тепловую энергию и повышает таким образом эффективность. В целом светодиодные лампы LED производят больше света при небольшом потреблении электроэнергии. Выше предоставлена таблица (табл. 1) сравнительного анализа расхода электро-энергии двумя типами ламп (ультра-фиолетовой и светодиодной). Убедитесь сами, насколько экономически выгодно использовать светодиодные аппараты по сравнению с привычными ультрафиолетовыми.

Преимущества LED

• срок эксплуатации — около 50 000 часов, что примерно в 20 раз больше, чем у ламп накаливания
• экономия приобретения новых ламп (они просто не нужны)
• высокая степень эффективности и незначительное потребление энергии
• незначительное тепловыделение LED
• отсутствие передачи ультрафиолетовых лучей
• удароустойчивость и устойчивость к вибрации
• огромное разнообразие типов ламп

Далее перейдем к рассмотрению полимеризации материалов в UV- аппаратах и LED-аппаратах.

Процессы полимеризации

Фотоинициаторы, входящие в состав гелей, активируют реакцию полимеризации только при определенной длине волны, и для каждого геля рекомендуется своя длина волны. Ультрафиолетовые лампы в UV-аппаратах излучают интенсивный свет в достаточно широком диапазоне. И на какую бы длину волны ни был рассчитан UV-гель, он все равно попадает в свой диапазон и полимеризуется в ультрафиолетовом аппарате. Светодиод же излучает очень интенсивный свет, но в узком диапазоне волн. Поэтому те гели, которые не попадают в этот диапазон, попросту не застынут или же произойдет лишь частичная их полимеризация. Также на скорость полимеризации материала влияет и мощность излучаемого света. Чем выше мощность, тем быстрее проходит реакция затвердения материала. Вот почему в UV-аппаратах гель полимеризуется в 4-6 раз дольше (от  1 до 3 минут), чем в LED-аппаратах (от 5 до 30 секунд соответственно).

Кроме того, в процессе полимеризации свет активно поглощается и до нижнего слоя геля ему очень сложно пробиться. Так как ультрафиолетовый свет более слабый по своей мощности, чем светодиодный, то во время процесса полимеризации материал для ультрафиолетового луча становится непрозрачным и труднопроходимым. В связи с этим выложенный толстым слоем гель не всегда идеально полимеризуется, что в свою очередь провоцирует отслоение материала от натуральной пластины.

Источники света

Источник света в LED-аппарате — светодиод — полупроводниковый прибор, излучающий свет определенного цвета. Он кардинально отличается от традиционных источников света, таких как лампы накаливания, люминесцентные лампы и разрядные лампы высокого давления. В светодиоде нет газа и нити накаливания, он не имеет хрупкой стеклянной колбы и потенциально ненадежных подвижных деталей.

Существует множество видов и типов LED-аппаратов. Как в них ориентироваться? Чем одни отличаются от других? Почему в одних можно полимеризовать и твердые (моделирующие) гели, и биогели (укрепляющие, лечебные), и гелевые лаки, а другие подходят только для работы с натуральной пластиной и не полимеризуют моделирующие гели?

Первая причина кроется в используемой мощности светодиодов и, соответственно, в мощности самого аппарата. Вторая — в качестве и количестве отражателей света. Чем больше отражателей, тем непрерывнее и длиннее траектория лучей света. И, тем самым, в аппарате с большим количеством отражателей свет интенсивнее и мощнее, а значит, и полимеризация материала на порядок лучше. Давайте рассмотрим на примере. Возьмем, к примеру, два совершенно различных LED-аппарата: 36 Вт с внутрикорпусными и нижним отражателями (фото 1) и 6 Вт с внутри-корпусными отражателями (фото 2).

Если показать схематически прохождение луча света в этих аппаратах (рис.5), то у нас получится следующая схема. Свет в LED-аппарате 6 Вт бьет мощным пучком локализованно в определенную зону. А если мы рассмотрим прохождение луча в LED-аппарате 36 Вт, увидим, что даже один луч света заполняет все пространство аппарата.

И обратите внимание: это неполная траектория единственного луча, а не всего света от одного источника! Каким образом это получается? В LED- аппарате 6 Вт три светодиода, расположенные сверху. Светоотражателем является внутренняя сторона аппарата, но так как в нем нет зеркального дна, свет отражается в незначительном количестве. В то время как в аппарате 36 Вт присутствует зеркальное дно и вся внутренность зеркальна и изогнута под определенным углом, а светодиоды утоплены в ниши, в которых вся поверхность выстроена как огранка бриллианта, для того чтобы луч преломлялся бесчисленное количество раз. Даже несмотря на то, что в этих аппаратах применяют светодиоды одинаковой мощности, за счет многократного использования отражателей светодиодный свет от одного и того же источника в LED-аппарате 36 Вт намного сильнее, чем в его младшем аналоге 6 Вт.

Решать, какой аппарат — LED или UV — использовать в салоне, безусловно, прерогатива каждого мастера. Возможно, приведенная в статье информация поможет определиться в принятии решения.

Наталья Барановская, сертифицированный мастер-преподаватель PhD Hand & Nail HARMONY Master Educator; преподаватель учебного центра «ГармонияПлюс»