Hvad er UV-stråling?

UV-stråling er elektromagnetisk stråling med bølgelængder under synligt lys. Ifølge det internationale belysningsvokabular (CIE S 017/E:2020) opdeles den i UV-A fra 315 til 400 nm, UV-B fra 280 til 315 nm og UV-C fra 100 til 280 nm. Den er usynlig for øjet og kan kun registreres med radiometre eller spektroradiometre.

Forkortelsen "UV" står for ultraviolet stråling. Dette betegnes ofte som UV-lys, da "lys" generelt lyder mindre farligt end stråling. Per definition betegner vi stråling, som er synlig for det menneskelige øje, som lys. Så strengt taget findes UV-lys ikke rigtigt.  Det er et vigtigt faktum for brugeren, da brugere ikke kan opfatte den reelle fare. Det eventuelt synlige lys er blot luminescens, som induceres af UV. Denne luminescens er ofte meget svagere og mindre farlig end den inducerende UV-stråling. Af denne grund er målingen af ultraviolet stråling vigtig. Derfor kan vores præcise UV-radiometre anvendes.

Spektralområderne UV-A, UV-B og UV-C

UV-strålingen opdeles i tre spektralområder. UVA omfatter spektralområdet fra 315 nm til 400 nm. I amerikanske kilder betegnes spektralområdet 320–400 nm også som UVA. UVA-spektralområdet anvendes teknisk ofte til UV-limning og hærdning af lakker. Desuden udføres luminescens- og fluorescenstest ofte med UVA (her defineret ved begrebet sort lys).

* Grænserne for synligt lys er ikke skarpt definerede, da øjets følsomhed aftager gradvist i begge ender. Ifølge CIE S 017/E:2020 ligger den nederste grænse generelt mellem 360 nm og 400 nm og den øverste grænse mellem 760 nm og 830 nm. I praksis anvendes normalt 380 nm til 780 nm.

Området fra 380 til 400 nm hører derfor samtidig til UV-A og til synligt lys. Det er ikke en fejl, men resultatet af to forskellige referencestørrelser: UV-området defineres af bølgelængde, synligt lys af øjets følsomhed – og den stopper ikke abrupt.

Derefter, i et kortbølgeområde, findes UVB-spektralområdet. UVB-strålingen er rigere på energi end UVA-strålingen og kan medføre hudskader ved længere eksponeringstider. Teknisk anvendes UVB-strålingen sjældnere end UVA- eller UVC-strålingen, men den spiller en vigtig rolle i fotostabiliteten, dvs. i UV-ældningen eller vejrpåvirkningen, da det naturlige sollys i mindre grad indeholder UVB-stråling.

UVC-stråling er en stråling mellem 100 nm og 280 nm. Da luften absorberer UVC-stråling under ca. 200 nm, betragtes dette ofte som den nedre grænsebølgelængde. UVC-stråling kan effektivt genereres af kviksilver-lavtrykslamper. UV-strålingsudbyttet er op til ca. 40 %, med en elektrisk effekt i området af flere hundrede watt. Den dominerende emission er ca. 254 nm. Vigtige anvendelser er desinfektion af overflader samt fødevareemballager og desinfektion af drikkevand. Til UV-polymerisation er Hg-mellemtrykslampen med en elektrisk effekt mellem ca. 400 W og 24 kW udbredt. Her giver den høje effekt mulighed for høje hastigheder og procestider på splitsekunder.

Explorer nedenfor placerer enhver bølgelængde mellem 150 og 800 nm i de ovenfor nævnte områder og angiver frekvens, fotonenergi og bølgetal — sammen med den typiske kilde og det tilhørende måleudstyr.

Følgende figur viser de forskellige typer elektromagnetisk stråling og deres egenskaber:

1. Ultraviolet stråling (UV)
   • Underopdelt i vakuum-UV (VUV) og fjern-UV (FUV) – sammen UV-C –, mid-UV (UV-B) og nær-UV (UV-A)
   • Bølgelængdeområde: 100 nm til 400 nm
   • Fotonenergi: 12,4 eV til 3,1 eV
   • Typiske detektorer: CsI, Cs₂Te, SiC
2. Synlig stråling (VIS)
   • Bølgelængdeområde: 380 nm til 780 nm
   • Fotonenergi: 3,3 eV til 1,6 eV
   • Typiske detektorer: multi-alkali fotomultiplikator (PMT), Si
3. Infrarød stråling (IR)
   • Underopdelt i nær-IR (IR-A, IR-B), mid-IR og fjern-IR (sammen IR-C)
   • Bølgelængdeområde: 780 nm til 1 mm (10⁶ nm)
   • Fotonenergi: 1,6 eV til 0,001 eV
   • Typiske detektorer: Si, Ge, InGaAs, InAs, PbSnTe, PbSnSe

Vakuum-UV bærer det navn, fordi luft absorberer stråling under ca. 200 nm kraftigt: oxygen splittes, og ozon dannes. Målinger i dette område kræver derfor nitrogenudrensning eller vakuum. Den del, der bruges i praksis, er kviksølvlinjen ved 185 nm – grundlaget for UV-ozondannelse til overfladerensning og AOP.