أجهزة قياس الأشعة فوق البنفسجية ومقاييس الإشعاع لشدة الإشعاع الساقط وجرعة الأشعة فوق البنفسجية

تقيس أجهزة قياس الأشعة فوق البنفسجية ومقاييس الإشعاع (الراديومترات) شدة الإشعاع الساقط أو الجرعة الإشعاعية للأشعة فوق البنفسجية داخل نطاقات طيفية محدّدة. ويتطلّب الاختيار السليم توافق مصدر الإشعاع ونطاق الطول الموجي والقراءة المتوقّعة والهندسة وبيئة التشغيل. تقدّم Opsytec مقاييس إشعاع محمولة ومقاييس جرعة وأنظمة قياس مدمجة في العملية لتطبيقات UVA وUVB وUVC. ويقود استعراض المنتجات إلى النظام المناسب بحسب مهمّة القياس ونطاق القياس.

يمكن الاطلاع على كيفية تعريف شدة الإشعاع الساقط والجرعة الإشعاعية وعلى المؤثّرات التي تحدّد نتيجة القياس في صفحة القياس الصحيح لجرعة الأشعة فوق البنفسجية وشدة الإشعاع الساقط.

ما يقيسه مقياس الأشعة فوق البنفسجية – وحدود هذا القياس

يُعطي مقياس الأشعة فوق البنفسجية شدة الإشعاع الساقط داخل نطاق طيفي ثابت، ويُعطي الجرعة الإشعاعية للأشعة فوق البنفسجية عند التكامل بمرور الزمن. والعامل الحاكم للقراءة هو الاستجابية الطيفية للمستشعر؛ ويُتناول التصميم وفيزياء القياس في تصميم مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية ومصادر الخطأ فيها.

تقوم مقاييس الإشعاع عريضة النطاق بتكامل الإشعاع داخل تلك الاستجابية الثابتة، وهي مناسبة للفحوص السريعة للعمليات والجرعات. أما مقاييس الإشعاع الطيفي (السبكتروراديومترات) فتفصل الإشعاع حسب الطول الموجي، وهي لازمة كلما تعيّن تقييم التوزيع الطيفي أو موضع الذروة أو عدم التطابق الطيفي – وهذا هو الغرض من مقاييس الإشعاع الطيفي للقياس المُحلَّل بحسب الطول الموجي. ويُحسم اختيار الفئة المناسبة لكل مهمة قياس في عريض النطاق أم مقياس إشعاع طيفي: الاختيار بحسب مهمة القياس.

تنتقل النظرة العامة التالية من المتطلب إلى الجهاز؛ أما مقارنات الطُرز فهي مذكورة في صفحات المنتجات.

بالنسبة لمصادر UVC – مصابيح الضغط المنخفض ومصابيح UVC LED ومصابيح الإكسيمر – تقارن صفحة مقياس UVC بين الأجهزة والمستشعرات ونطاقات القياس.

لمصابيح LED من الأشعة فوق البنفسجية حتى الأشعة تحت الحمراء القريبة، تربط صفحة تقنية قياس LED الطيفَ وشدة الإشعاع الساقط والتدفق الضوئي بأجهزة القياس المناسبة.

ما الذي تُبلغ عنه الأجهزة

• شدة الإشعاع الساقط – القيمة اللحظية بوحدة W/m² أو mW/cm² أو µW/cm²؛ إذ تعادل 10 mW/cm² مقدار 100 W/m². تحويل شدة الإشعاع الساقط
• الجرعة الإشعاعية للأشعة فوق البنفسجية – شدة الإشعاع الساقط مضروبة في زمن التعرّض بوحدة J/m²، وهي الكمية الحاكمة في التصليد بالأشعة فوق البنفسجية والتطهير بالأشعة فوق البنفسجية. حساب الجرعة الإشعاعية للأشعة فوق البنفسجية
• النطاق الطيفي – UVA من 315 إلى 400 nm، وUVB من 280 إلى 315 nm، وUVC من 200 إلى 280 nm؛ وهذه الحدود مسألة اصطلاح أكثر منها فيزياء، انظر النطاقات الطيفية والمواصفات.

جميع المستشعرات والأجهزة مُعايَرة وقابلة للإرجاع المترولوجي إلى المعايير الوطنية؛ وتُجرى إعادة المعايرة في مختبرنا الخاص المعتمد وفقاً للمواصفة DIN EN ISO/IEC 17025. وترد التفاصيل تحت معايرة الأشعة فوق البنفسجية، ويرد الفاصل الزمني المناسب تحت الفاصل الزمني للمعايرة.

أيّ كمية أحتاج – شدة الإشعاع الساقط أم الجرعة الإشعاعية؟
شدة الإشعاع الساقط (mW/cm² أو W/m²) هي القيمة اللحظية وهي الكمية الصحيحة لضبط المصدر أو مراقبته. أما الجرعة الإشعاعية (J/m² أو mJ/cm²) فهي تكاملها الزمني والكمية الحاكمة في التصليد بالأشعة فوق البنفسجية والتطهير بالأشعة فوق البنفسجية، حيث يكون التأثير التراكمي هو المهم. وتقوم أجهزة مثل tinyTracker وcurelog بقياس الجرعة الإشعاعية مباشرةً في العملية.

أيّ نطاق طيفي يجب أن يغطّيه الجهاز؟
نطاق المصدر، لا نطاق الجهاز. ولأن المستشعرات قابلة للتبديل ومُعايَرة بشكل فردي، فإن وحدة عرض واحدة تغطّي عدة نطاقات؛ وإذا كان الطيف غير معروف أو متغيّراً، فإن عريض النطاق أم مقياس الإشعاع الطيفي (سبكتروراديومتر): الاختيار بحسب مهمة القياس يساعد في إيجاد فئة الجهاز المناسبة.

كيف أختار نطاق القياس؟
بحسب شدة الإشعاع الساقط المتوقّعة في موضع القياس، وليس بحسب أقصى خرج للمصدر. ينبغي أن تقع القراءة بأمان داخل النطاق – فقرب الحد الأعلى يوجد خطر الإفراط في التحميل، وقرب الحد الأدنى تتأثر نسبة الإشارة إلى الضجيج سلباً.

هل الأجهزة مُعايَرة وقابلة لإعادة المعايرة؟
نعم، تُشحن جميع المستشعرات والأجهزة مُعايَرة ويمكن إعادة معايرتها. ويرد شرح الإجراء والنطاق في معايرة الأشعة فوق البنفسجية، أما مسألة الفاصل الزمني المناسب فترد في فاصل المعايرة.

اعثروا على المستشعر المناسب: يقترح أداة البحث عن مستشعرات الأشعة فوق البنفسجية أفضل ثلاثة مستشعرات ومقاييس للأشعة فوق البنفسجية المطابقة بحسب التطبيق والطول الموجي وشكل الجهاز – مع القيم الرئيسية وشريك النظام والأسباب.