紫外輻射在固化、生物光療、醫療殺菌等諸多領域均有應用,紫外線能夠有效殺滅細菌和病毒,具有廣譜性、高效性、安全性等優勢,但“劑量”和“計量”是關鍵。
在近期由長治市人民政府、國家半導體照明工程研發及產業聯盟(CSA)和山西云時代技術有限公司共同主辦的“第二屆紫外LED長治產業發展峰會”上,杭州遠方光電信息股份有限公司光電科學研究院宋立博士分享了紫外LED光輻射測量技術最新進展。
紫外LED光輻射性能測量方面,當前存在的問題是紫外LED產品在不同實驗室間的測量結果各不相同。紫外光源光輻射性能測量的很多標準都只適用于低壓汞燈為光源的紫外殺菌燈或者系統,并不適用于深紫外LED光源。
紫外測量有關標準方面,紫外輻照度標準源現有標準中,標準源主要是高壓汞燈、黑光型高壓汞燈、低壓汞燈。汞燈定標后的外輻照度計測量其它光源會存在巨大差異。校準紫外輻射度計時,校準實驗室最好詢問用戶要用該儀器評估何種光源,理想地,采用與用戶待測輻射源具有相似光譜成分的輻射源來校準儀器,以減少光譜失配誤差。
紫外輻照度探測器的最大挑戰是長波響應,探測器在可見光和紅外部分有比較強的響應,使用紫外濾色片并不能完全濾除可見和紅外響應。對于長波響應的抑制,理想的情況是達到絕對日盲,即對可見光和紅外光零響應。
余弦特性方面,探測器中當漫射器接收某一面元光的輻照度時,應滿足照度響應的余弦定律。漫射材料性能差異、探測器內部結構及部件遮擋導致光線反射和幾何損耗、距離差別導致點光源近似的偏差等都是影響因素。
對于紫外LED的輻照度測量,紫外LED(發光波長260-280nm),窄帶UV254探測器響應很弱。使用寬帶的紫外探測器,光譜響應度并不平坦。用在低壓汞燈下計量的探測器測量紫外LED輻照度的絕對值可能會存在很大偏差,測量距離的確定,需要根據實際使用情況。
使用紫外光譜輻射計來測量紫外輻照度,使用紫外光譜輻射計來測量紫外輻照度,使用光譜輻照度標準燈作為定標光源,測量LED的輻照度不確定度可在3%以內。
此外,總紫外輻射通量測量、溫度特性和壽命測試等均有不同的標準、特點和變化。
紫外LED安全方面,紫外輻射場所的輻射安全檢測,涉及光化學紫外危害(200-400nm),紫外輻射安全相關評價指標涉及紫外有效輻射照度等。
(文章根據演講內容簡要整理,更多詳細內容可參見視頻)