Når den ønskede UV-dosis er fastlagt og installationens irradians er kendt, er der kun én størrelse tilbage: hvor lang tid bestrålingen skal vare. Denne beregner besvarer netop det. Den tager måldosis i mJ/cm² og den målte irradians i mW/cm² og returnerer den nødvendige tid i sekunder samt som minutter:sekunder.
Det er den mest almindelige beregning ved opsætning af en UV-proces. Klæbestofleverandøren angiver en dosis, lampens datablad eller en måling giver irradiansen – cyklustiden er det, du søger. Samme beregning viser også, om en proces overhovedet passer til den ønskede cyklustid: hvis irradiansen er for lav, bliver tiden urealistisk, og du har brug for en stærkere kilde eller en kortere arbejdsafstand.
Resultatet gælder for en irradians, der forbliver konstant over perioden på arbejdsstykkets position. Hvis delen passerer kilden, er det ikke cyklustiden, der er afgørende, men opholdstiden i den bestrålede zone. Et design bliver kun bindende gennem en måling med kalibrerede instrumenter – fremstillet og kalibreret af Opsytec i eget laboratorium.
Den omvendte beregning – dosis fra tid og irradians – findes i UV-dosisberegneren; alle tolv radiometriske beregnere er samlet i radiometriberegneren.
Grundlæggende principper
Bestrålingstiden følger af dosisligningen H = E · t ved omskrivning: t = H / E. Ved at indtaste måldosis H i mJ/cm² og irradians E i mW/cm² fås t direkte i sekunder — enhederne ophæver hinanden, fordi mJ = mW · s. I SI-enheder er dette H i J/m² divideret med E i W/m². Beregneren angiver også tiden som min:s, da produktionscyklustider normalt angives på den måde.
En coating kræver 500 mJ/cm², installationen leverer en målt irradians på 50 mW/cm² ved emnet. t = 500 mJ/cm² ÷ 50 mW/cm² = 10 s. Hvis en større arbejdsafstand halverer irradiansen til 25 mW/cm², fordobles tiden til 20 s.
For bevægelige processer er det opholdstiden i det bestrålede område, du har brug for, ikke cyklustiden — divider den bestrålede længde med båndhastigheden. For pulserende kilder skal du angive den gennemsnitlige irradians, ikke topværdien. Og ligesom med dosisberegneren: en tilstrækkelig tid på papiret garanterer ingenting, hvis kildens spektrum ikke passer til fotoinitiatoren eller testopgaven.
Ofte stillede spørgsmål
Måldosis divideret med irradians: t = H / E. Ved en måldosis på 500 mJ/cm² og 50 mW/cm² er det 10 sekunder. Begge værdier skal referere til det samme spektralområde.
Den målte værdi ved arbejdsstykkets position. Databladværdier gælder for en defineret afstand og en ny lampe; når den er installeret, er den faktiske værdi ofte betydeligt lavere på grund af afstand, forurening og ældning.
Fordi irradiansen varierer over arealet. Den beregnede tid gælder for den indtastede værdi; hvor irradiansen er lavere, opnås dosis senere. Brug den lavest værdi inden for arbejdsområdet for et sikkert design.
Gennem en vedligeholdelsesfaktor: design med irradiansen ved slutningen af udskiftningsintervallet, ikke den for en ny lampe. Hvor stærkt UV-lamper og UV-LED'er falder, er beskrevet i UV-kilder & levetid.
Kun indirekte. Her er det opholdstiden i den bestrålede zone, der er afgørende, altså den bestrålede længde divideret med båndhastigheden. Målepraksis er beskrevet i UV-måling for transportsystemer.
Tre muligheder: en kortere arbejdsafstand, en stærkere eller ekstra kilde, eller en kilde med et bedre matchende spektrum. Hvordan afstand og opstilling virker, kan udforskes i UV LED-simuleringen.
Forfatter: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia er administrerende direktør for Opsytec Dr. Gröbel GmbH i Ettlingen og leder det akkrediterede kalibreringslaboratorium. Efter sin forskning i pulserede xenon-excimerudladninger ved Institute of Lighting Technology på KIT er hans nuværende fokus på optisk strålingsmåleteknik. Han er næstformand for DIN-standardiseringsudvalget FNL 7 "Optical Radiation" og medlem af DVGW-projektgruppen om UV-desinfektion.
