高強度紫外線輻射存在于一系列應用中。例如,大功率紫外光源廣泛用于 紫外線固化 這帶來了許多需要解決的測量挑戰(zhàn)。
紫外線固化是一種光化學過程,當材料內(nèi)混合的光引發(fā)劑吸收高能紫外線時,就會開始聚合[1]。在廣泛用于涂料、印刷、粘合劑、灌封劑和灌封化合物的固化過程中,控制工件暴露于紫外線能量(時間和強度)至關(guān)重要。為了監(jiān)測和調(diào)整紫外線能量,需要盡可能靠近被照射部件的表面測量輻照度,以表示相同的曝光。成功的固化需要以適合特定材料的波長提供正確劑量的紫外線。劑量,以J/cm2為單位,是紫外線強度和暴露時間(W/cm2×秒)的乘積。紫外線強度(輻照度)由以W/cm2為單位的紫外線輻射計測量,但也可以直接顯示為以J/cm2為單位的劑量。 合適的輻射計還必須能夠承受高溫環(huán)境,或者可以選擇提供溫度效應校正。由于這種輻射計在這種高強度應用中具有出色的性能,因此該技術(shù)也用于紫外光刻應用(參見 約038 掩模對準器的UV測量裝置(光刻)).
有兩種主要類型的紫外線源用于產(chǎn)生所需的高強度紫外線照射:
1. 大功率氣體放電燈(例如中壓汞燈): 這些氣體放電燈通過將汞蒸發(fā)成含有惰性氣體混合物的密封石英管內(nèi)的極高溫等離子體氣體來產(chǎn)生強烈的紫外線輻射。光譜組成可以通過添加摻雜劑金屬(如鐵或鎵)來在一定程度上改變。發(fā)射光的光譜峰值非常明確,這是由于具有定義能量的內(nèi)部原子躍遷。除了紫外線輻射外,氣體放電燈還從燈的石英外殼產(chǎn)生非常高水平的紅外輻射,這可能是材料成功硬化的幫助或障礙。
2. 高功率紫外 LED(例如 365 nm 處): 近年來,趨勢顯然是使用大功率LED作為光源。隨著最新的發(fā)展,它們提供了增加的紫外線輸出以及即時開啟和由此產(chǎn)生的能源效率的好處。結(jié)合穩(wěn)定性和使用壽命優(yōu)勢[2],LED現(xiàn)在處于非常有競爭力的水平,并將繼續(xù)改進。但是,必須考慮其他主題,例如加熱效應引起的波長穩(wěn)定性。由于固化材料中的吸收也與輻照的波長密切相關(guān),因此此處的偏差會導致固化過程及其持續(xù)時間的變化。當然,由于壽命限制而進行的劑量監(jiān)測仍然是一項重要任務。如前所述,LED在紫外線應用中得到了顯著改善,但老化是一個顯著的影響[3]。
一個重要的事實: 氣體放電燈和LED的輸出強度都會隨著時間的推移而降低。因此,為確保達到所需劑量,應密切監(jiān)測輻照度。利用這些信息,可以調(diào)整工藝時間,以確保材料內(nèi)的紫外光固化工藝完成。燈泡更換計劃也可以根據(jù)這種輻射測量進行優(yōu)化。
因此,選擇適合使用高強度氣體放電燈和LED進行紫外固化測量的輻射計需要滿足以下標準:
? 探測器設(shè)計,在暴露于強烈的紫外線和熱輻射時,老化和漂移最小;
?余弦視場探測器(小f2) 用于高精度的輻照度測量;
?平面型探測器,使測量平面與工件表面相匹配;
?探測器的光譜響應度與光引發(fā)劑的光譜靈敏度以及氣體放電燈和LED的發(fā)射光譜相匹配;
?易于操作測量設(shè)備;
?保護用戶免受強烈的紫外線和熱輻射風險;
?快速重新校準服務和可追溯校準,提供ISO 17025校準和測試選項.
RCH-xxx 系列: 適用于不同光源的高溫探測器系列
對于以 W/cm2 和 J/cm2 為單位的輻射測量(積分測量), RCH-xxx 系列 Gigahertz Optik GmbH的探測器頭是最合適的。這些經(jīng)過驗證的測量頭的創(chuàng)新設(shè)計確保了靈敏的光電探測器既能進行熱隔離,又能免受高紫外線水平的影響。憑借這一理念,RCH系列多年來一直以極具吸引力的價格滿足輻射固化的高要求。針對不同的光源提供不同的版本。
治愈-梅特:紫外線固化盤
Gigahertz-Optik還將其積分測量知識轉(zhuǎn)移到UV固化盤Cure-Met中。它提供了放置在傳送帶上的可能性,以便通過更大的固化設(shè)置運行。在這里,它連續(xù)將數(shù)據(jù)記錄在內(nèi)部存儲中,以提供局部輻照度曲線。
BTS256-LED: 用于紫外線固化應用的卓越光譜輻射計
一個不同的解決方案是我們的 BTS256-紫外線光譜輻射計系列。它不僅提供整體測量,還提供光譜細節(jié)。對于基于 LED 的光源特別有用,這為監(jiān)控波長以及在選擇合適的 LED 時執(zhí)行分檔提供了新的機會。
校準
對于任何類型的輻射輻照度測量,探測器的校準是最終測量結(jié)果精度的一個非常關(guān)鍵的參數(shù)。積分測量的一個被低估的主題是光譜失配及其校正,以高精度和低測量不確定度測量不同的光源(參見 約020 降低UV-A、UV-B和UV-C輻射計的測量不確定度 ).換句話說,您可以信賴的低校準不確定度非常重要。在這方面,我們提供來自我們的校準 DAkkS ISO 17025 認可的校準和測試實驗室.這意味著根據(jù)ISO 17025的最高標準應用于過程,以確保我們校準的可靠性和可追溯性。所有校準均可直接追溯到 PTB、德國 NMI 或類似的 NMI。我們的校準實驗室涵蓋 200 nm – 2500 nm 的波長范圍和各種光學測量。
相關(guān)光度計產(chǎn)品型號:Optik P-9801 8x8通道光度計、X1-RCH-116 LED UV膠固化儀、P-9710高端光度計等、X1-1 Optometer 光度計。