स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर या ब्रॉडबैंड रेडियोमीटर – सही चुनाव

पराबैंगनी विकिरण को मापने के लिए दो उपकरण श्रेणियाँ उपलब्ध हैं, और चुनाव एक ही प्रश्न पर निर्भर करता है: क्या एक समग्र (इंटीग्रल) रीडिंग पर्याप्त है, या स्वयं वर्णक्रम की आवश्यकता है?

ब्रॉडबैंड रेडियोमीटर अपनी अंतर्निर्मित वर्णक्रमीय अनुक्रियाशीलता के भीतर विकिरण को समाकलित करते हैं और एक रीडिंग आउटपुट करते हैं। स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर विकिरण को विक्षेपित करते हैं और प्रत्येक तरंगदैर्घ्य को अलग-अलग मापते हैं; हर समग्र या क्रिया-भारित मान इसी से परिकलित किया जाता है। यह पेज दोनों डिज़ाइनों की तुलना मानदंड दर मानदंड प्रस्तुत करता है और मापन कार्य से सही उपकरण श्रेणी तक की दिशा में कार्य करता है।

एक ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) किसी नियत वर्णक्रमीय बैंड के भीतर विकिरण तीव्रता (इरेडियंस) दर्शाता है और समय पर समाकलित करके यूवी विकिरण मात्रा देता है। पाठ्यांक को निर्धारित करने वाला कारक उसके सेंसर की वर्णक्रमीय अनुक्रियाशीलता है: यही तय करता है कि विकिरण का कौन-सा भाग माप में सम्मिलित होगा।

एक स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) विकिरण को विक्षेपित करता है और प्रत्येक तरंगदैर्घ्य को अलग-अलग मापता है। प्रत्येक समाकल अथवा क्रिया-भारित मान उसी से परिकलित होता है – और क्योंकि पूरा स्पेक्ट्रम उपलब्ध रहता है, बाद में कोई भी भारण फलन लागू किया जा सकता है।

डिफ्यूज़र, फ़िल्टर, फोटोडायोड और अंशांकन किस प्रकार परस्पर क्रिया करते हैं तथा माप अनिश्चितता कहाँ उत्पन्न होती है, इसे यूवी सेंसर की अभिकल्पना और त्रुटि स्रोत के अंतर्गत समझाया गया है।

यह तालिका कोई क्रम-सूची नहीं बल्कि सममित है: जहाँ एक डिज़ाइन का मुख्य त्रुटि स्रोत होता है, वहाँ दूसरा डिज़ाइन के कारण ही सामान्य रहता है। ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) वर्णक्रमीय बेमेल से जूझता है – इसका अंशांकन एक वर्णक्रम के सापेक्ष होता है और यह किसी भी अन्य वर्णक्रम का ग़लत आकलन करता है। स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) विपथ प्रकाश से जूझता है – प्रबल तरंगदैर्घ्यों के अंश वहाँ प्रकट होते हैं जहाँ उनका होना नहीं चाहिए, जो विशेष रूप से UV-C में अत्यंत नाज़ुक होता है।

ठीक इसी कारण चयन केवल डेटा शीट के आधार पर विरले ही किया जा सकता है: यह मापन कार्य से और सबसे अधिक इस बात से निर्धारित होता है कि स्रोत का वर्णक्रम ज्ञात है या नहीं और वह स्थिर रहता है या नहीं। ये दोनों प्रभाव उपकरण के भीतर कैसे उत्पन्न होते हैं और कितने बड़े हो सकते हैं, यह वर्णक्रमीय बेमेल और विपथ प्रकाश विस्तार से के अंतर्गत बताया गया है।

ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) सही चुनाव है, जब:

• लैंप का प्रकार ज्ञात हो और अपरिवर्तित रहे
• मापन सतत हो अथवा प्रक्रिया के साथ-साथ किया जाए
• विस्तृत गतिक परिसर अथवा अल्प अनुक्रिया समय की आवश्यकता हो
• सेंसर कठोर परिवेशीय परिस्थितियों में उद्भासित हो
• अनेक माप बिंदुओं को सुसज्जित करना हो

वर्णक्रमीय मापन का अधिक प्रयास तब सार्थक होता है जब स्रोत स्वयं अज्ञात हो।

स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) सही विकल्प तब है, जब:

• लैंप का प्रकार बदलता है या अज्ञात है
• क्रिया स्पेक्ट्रम का मूल्यांकन करना हो – उदाहरण के लिए DIN EN 62471 के अनुसार या यूवी विसंक्रमण के लिए
• किसी लैंप के जीर्णन को वर्णक्रमीय रूप से ट्रैक करना हो
• विकिरणमापी (रेडियोमीटर) का अंशांकन या सत्यापन करना हो
• वर्णक्रमीय प्रमाण का प्रलेखन करना हो

अनेक संस्थापनों में यह संयोजन सर्वोत्तम समाधान होता है: स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) समय-समय पर सत्यापन तथा लैंप वर्णक्रम के अभिलक्षणन का कार्य करता है, जबकि ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) सतत प्रक्रिया निगरानी संभालते हैं। इस प्रकार वर्णक्रमीय प्रमाण, फ़िल्टर रेडियोमेट्री की मजबूती और किफ़ायत के साथ जुड़ जाता है।

उपकरण श्रेणी तय हो जाने के बाद, संबंधित उत्पाद श्रेणी आपको उपकरण तक ले जाती है: निश्चित वर्णक्रमीय परासों में विकिरण तीव्रता (इरेडियंस) और यूवी विकिरण मात्रा के लिए यूवी मीटर और विकिरणमापी (रेडियोमीटर), तथा तरंगदैर्घ्य-विभेदित मापन के लिए यूवी स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) और ऑप्टिकल स्पेक्ट्रोमीटर।

ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) और स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) में क्या अंतर है?
ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) एक निश्चित वर्णक्रमीय परास के लिए एकल पाठ्यांक देता है, जो उसके सेंसर की वर्णक्रमीय अनुक्रियाशीलता से भारित होता है। स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) विकिरण को तरंगदैर्घ्य के अनुसार विभेदित करके मापता है और उससे कोई भी वांछित समाकल या क्रिया-भारित मान व्युत्पन्न करता है।

कौन-सा उपकरण अधिक सटीक मापता है?
सैद्धांतिक रूप से कोई भी नहीं। प्रत्येक में ठीक एक प्रमुख त्रुटि स्रोत होता है, और दोनों एक-दूसरे के पूरक हैं: ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) के लिए वर्णक्रमीय बेमेल, और स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) के लिए प्रकीर्ण प्रकाश। यदि स्रोत ज्ञात और स्थिर हो, तो उपयुक्त रूप से अंशांकित ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) कम माप अनिश्चितता प्रदान करता है।

क्या स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर (वर्णक्रमीय विकिरणमापी) ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) को पूरी तरह प्रतिस्थापित कर सकता है?
तकनीकी रूप से हाँ, किंतु आर्थिक और प्रचालनगत दृष्टि से प्रायः नहीं। गतिक परास, अनुक्रिया समय, मजबूती और लागत – ये सभी सतत प्रक्रिया निगरानी के लिए ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) के पक्ष में हैं। सामान्य व्यवस्था में आवधिक वर्णक्रमीय सत्यापन को सतत ब्रॉडबैंड माप के साथ संयोजित किया जाता है।

मुझे कैसे पता चलेगा कि मेरा ब्रॉडबैंड विकिरणमापी (रेडियोमीटर) स्रोत का गलत आकलन कर रहा है?
उसी स्थिति पर उसी स्रोत के वर्णक्रमीय माप से तुलना करके। यदि समाकल पाठ्यांक व्यवस्थित रूप से विचलित होता है, तो इसका कारण वर्णक्रमीय बेमेल है – उपकरण उस स्पेक्ट्रम के अतिरिक्त किसी अन्य स्पेक्ट्रम के सापेक्ष अंशांकित है जिसे वह माप रहा है।