УФ-фонарь DL-01 для проверки денег и документов. Привет из прошлого

Фонарём на ультрафиолетовом светодиоде в наше время сложно кого-то удивить — они выпускаются во множестве.
Но мощные УФ-светодиоды появились сравнительно недавно, а проверять документы и деньги надо уже давно.
Как с этим справлялись раньше?
Расчлененка под катом.

Посылка была упакована в простой серый почтовый пакет без пупырышек.

Внутри — глянцевая картонная коробочка размерами 165х58х25 мм. Кое-где её изрядно помяли.

Практически весь её объём занимает фонарь, а промежуток между ним и стенками коробки — пакет с пупырышками.

Сам фонарь имеет размеры 162х55х20 мм. На одной из его боковых сторон расположен трехпозиционный движковый переключатель «УФ/Выключено/Белый свет», треть общей площади поверхности занята прозрачным плафоном, под которым расположена трубка из тёмного стекла — собственно, источник ультрафиолета. Присутствует и темляк.

Сковырнём плафон.
Лампа после поворота на 90градусов вокруг продольной оси свободно выщёлкивается из держателей и даёт возможность снять находящуюся под ней рамку с отражателем из алюминиевой фольги и дербанить фонарь дальше.

Большую часть объёма занимает отсек питания, рассчитанный на 4 элемента типа АА. По нашим временам жуткая архаика, но у конструкторов были на это свои резоны — люминесцентная лампа требует для работы высокого напряжения, кторое в портативном устройстве можно получить только преобразователем, преобразователю желательно входное напряжение повыше для лучшей эффективности работы, а у «Кроны» слишком малая емкость.
На контактных пружинах, кстати, тоже сэкономили — по ним непонятно, какой стороной вставлять элементы питания, и на корпусе фонаря это тоже не указывается — схема их установки приведена только на коробке.

Плата преобразователя крупным планом со стороны печатных проводников.

По большому счёту смотреть тут особо не на что — 5-мм белый светодиод запитывается через токоограничительный резистор, газоразрядная лампа — через блокинг-генератор. По сути схема близка к этой:

Как это всё работает?
Исторически первым искусственным источником ультрафиолетового излучения стал электрический разряд в ртутных парах.

Он даёт линейчатый спектр, бОльшая часть которого располагается в УФ области, хотя кое-что попадает и в видимый диапазон.
Свет горящего в стеклянной трубке разряда можно выпустить наружу как есть(с поправкой на частичное поглощение излучения стеклом):

Так работает лампа для кварцевания. От обычных ламп дневного света её отличает не только отсутствие люминофорного слоя, но и внешняя оболочка, сделанная из специального стекла, прозрачного для дезинфицирующего излучения:

Обычное стекло в этом спектральном диапазоне непрозрачно:

Свет горящего в стеклянной трубке разряда можно поймать слоем специального состава-люминофора, который высветит полученную энергию в диапазоне видимого света:

Именно так работает обычная лампа дневного света.
Из потока излучения кварцевой лампы можно отжать ультрафиолет призмой или дифракционной решёткой, но такое решение будет очень некомпактным.
Свет горящего в стеклянной трубке разряда можно перед выходом наружу отфильтровать стенками самой стеклянной трубки.

Для этого понадобится стекло специально подобранного состава. С такой задачей справился американский физик Роберт Вуд. Стекло Вуда представляет собой натриево-бариевое силикатное стекло, которое содержит около 9% оксида никеля, иногда — оксид кобальта. Оно хорошо поглощает видимые лучи, чуть хуже поглощает инфракрасные, но пропускает ультрафиолетовые. Ртутная лампа с такой колбой излучает ультрафиолетовый свет с небольшой примесью фиолетового. Лампа выглядит черной, потому что в видимом спектре её колба непрозрачна:

Параметры кривой пропускания задаются в некоторых пределах изменением состава стекла.
Хоть лампа с колбой из стекла Вуда может обходиться и без люминофора, на практике он всё-таки используется для повышения эффективности, потому что заметная часть излучения разряда в окно прозрачности колбы не попадает и его приходится туда переизлучать. Для того чтобы получить пик излучения лампы в диапазоне 368—371 нм, в качестве люминофора используется активированный европием борат стронция, для получения излучения в диапазоне 350—353 нм — активированный свинцом силикат бария.
Итак, с принципом действия устройства разобрались. Теперь будем разбираться с его питанием.
При напряжении питания 6 В ток, потребляемый преобразователем, составляет порядка 340-350 мА:

Белый светодиод потребляет около 60 мА(и это очень много для 5-мм):

Проверка ультрафиолета на купюре:

Обычные 4хАА по нынешним временам жутко неудобно. Литий-полимерные элементы 18650 в корпус не влезают, как и плоские от сотовых телефонов. 14500 ставить смысла нету, потому что пара таких обойдётся дороже фонаря.
Что в таком случае делать?
Идти собирать окурки. Электронные, естественно. У нас же тут киберпанк вокруг.
Итак, одноразовая электронная сигарета.

Отковыриваем ножом нижнюю заглушку.

Под ней — силиконовая затычка, в углубление которой вставлен датчик давления воздуха. От него вглубь конструкции уходят три провода.

Берём пинцет, аккуратно тянем за заглушку и вытаскиваем внутренности маленького никотинового монстра наружу.

Собственно, кроме аккумулятора и датчика давления там ещё есть испаритель — пластиковый контейнер с ватой, пропитанной раствором никотина и нагревателем. Вся электроника управления в составе одной микросхемы размещена внутри датчика давления, а количество раствора в вате подобрано так, что он практически полностью расходуется к моменту разряда аккумулятора.

Да, это полноценный перезаряжаемый аккумулятор типоразмера 13320, а не одноразовый элемент питания, и тем не менее он выбрасывается после единственного цикла «заряд-разряд».

Проверим его на Imax B6.
Залилось в него 607 мАч:

Слилось 581 мАч:

Преобразователь успешно запускается от одного литиевого аккумулятора, но производитель не рекомендует работу на низком напряжении источника питания, поэтому их надо ставить как минимум два последовательно. А ещё лучше — четыре в конфигурации 2S2P, благо электронные окурки всё равно бесплатны, а места в корпусе хватит:

Ток потребления при этом повысится до 430-440 мА, так что желательно бы в этом случае ещё отмотать часть первичной обмотки трансформатора(если, конечно, сумеете):

Вывод: девайс работоспособен, но по нашим временам является жутким анахронизмом. К покупке рекомендую только в том случае, если просто до зарезу необходима 4-ваттная лампа чёрного света. Во всех остальных случаях светодиодные фонари лучше.