UV燈管的決定因素
影響固化的UV燈性能,可以*準(zhǔn)確地用四個特性起來:UV光譜分布,輻射度,輻射量和紅外線輻射。
1.光譜分布:它是描述作為燈管發(fā)射波長功能之一的輻射能量或到達表層的輻射能量的波長分布,它常用一個相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語來表達。為了顯示UV能量的分布,可以把光譜能量合并為10nm的頻譜帶以形成一個分布表。這樣便允許不同的UV燈之間的對比以及更易于光譜能量的功率的計算。燈管生產(chǎn)商們公布它們產(chǎn)品的光譜分布數(shù)據(jù)。在線檢測使用多譜帶射線探測儀來使光譜輻射度或輻射量特性化。他們通過對在相對狹窄(20~60nm)的頻譜帶中的輻射能量的采樣以獲得對光譜分布有用的相對信息。由于不同廠商的射線探測儀的構(gòu)造不同,對它們做相互比較是有可能的,但很困難。現(xiàn)在還沒有這樣的標(biāo)準(zhǔn)以使型號,廠家之間進行比較。
2.UV輻射度(Irradiance):輻射度是到達表面單位面積內(nèi)的輻射功率。輻射度,以每平方厘米瓦特或毫瓦來表示。它隨燈管功率,效率,反射系統(tǒng)的聚焦以及到表面的距離不同而不同。(它是燈管及幾何形狀的特性,故與速度無關(guān)。)直接置于UV燈下的高強度,峰值聚焦功率參考為“峰值輻射度”。輻射度包括了所有有關(guān)電源功率,效率,反射率,聚焦燈泡尺寸及幾何形狀的因素。由于UV可固化材料的吸收特性,到達表層以下的光能量要比表層的少,在這些區(qū)域的固化條件可能有顯著不同。光學(xué)厚度厚的材料(或者高吸收性,或者物理結(jié)構(gòu)厚,或者兩者有之)可能會減少光效率,從而導(dǎo)致材料深層的固化不充分。在油墨或涂層里,表面較高的輻射度會提供相對較高的光能量。固化的深度更多地是被輻射度影響而不是較長的曝光時間(輻射量)。輻射度的影響對于高吸收性的薄膜更重要。高輻射度允許使用少量的光劑。光子密度的增加增多了光子與光觸發(fā)劑的碰撞,從而補償了光觸發(fā)劑濃度的減少。這對于較厚的涂層會有效,因為表層的光觸發(fā)劑吸收和阻礙了同一波長到達深層的光觸發(fā)劑分子。
3.UV輻射量:是到達表面單位面積的輻射能量。輻射量表示到達表面的光子總量(而輻射度則是到達的速率)。在任一給定光源下,輻射量與速度成反比而與曝光的數(shù)量成正比。輻射量是輻射度的時間累積,以每平方厘米Joules或 miliJoules表示,(遺憾的是,沒有有關(guān)輻射度或光譜內(nèi)容換為以輻射量測量的信息,它僅僅是被曝光表面能量的累積。)它的意義在于它是*包括了速度參數(shù)的特性顯現(xiàn)。
4.紅外輻射密度:紅外輻射主要是由UV源的石英泡發(fā)射出來的紅外能量。紅外能量和UV能量一起被收集并聚焦在工作表層。這決定于IR的反射率和反射器的效率。IR能量可被轉(zhuǎn)換為輻射量或輻射度單位。但通常,它所產(chǎn)生的表面溫度才是被注意的重要之處。它所產(chǎn)生的熱量可能有害也可能有益。結(jié)合UV燈解決溫度與IR之間關(guān)系的技術(shù)很多??梢苑譃闇p少發(fā)射,傳送和控制熱量移動。發(fā)射的減少通過使用小直徑的燈泡來實現(xiàn),因為正是hot quartz的表面區(qū)域發(fā)射幾乎所有的IR。傳遞的減少可通過在燈管后面使用分色的反射器(cold mirror)來實現(xiàn);或在燈管與目標(biāo)之間使用分色窗(hot mirror)。熱量移動降低了目標(biāo)的溫度,但僅僅是在IR已引起了溫度升高之后可使用冷氣流或散熱裝置來控制熱量的移動。IR能量的吸收由材料本身決定:油墨,涂層或基片。速度對由入射的IR能量及工作表面吸收的能量引起的溫度有重大影響。過程越快,被吸收的IR能量越少,引起溫度升高,可通過改進效率來加快生產(chǎn)的過程。
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