Hva er UV-stråling?

UV-stråling er elektromagnetisk stråling med bølgelengder under synlig lys. I henhold til International Lighting Vocabulary (CIE S 017/E:2020) deles den inn 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 øyet og kan bare registreres med radiometre eller spektroradiometre.

Forkortelsen «UV» står for ultraviolett stråling. Dette blir ofte kalt UV-lys, siden «lys» generelt lyder mindre farlig enn stråling. Per definisjon kaller vi stråling, som er synlig for det menneskelige øyet, lys. Strengt tatt finnes UV-lys derfor egentlig ikke.  Dette er et viktig faktum for brukeren, siden brukere ikke kan oppfatte den reelle faren. Det eventuelt synlige lyset er bare luminescens, som induseres av UV. Denne luminescensen er ofte mye svakere og mindre farlig enn den induserende UV-strålingen. Av denne grunn er målingen av ultraviolett stråling viktig. Derfor kan våre presise UV-radiometre brukes.

Spektralområdene UV-A, UV-B og UV-C

UV-strålingen deles inn i tre spektralområder. UVA dekker spektralområdet fra 315 nm til 400 nm. I amerikanske kilder omtales spektralområdet 320–400 nm også som UVA. Spektralområdet UVA brukes teknisk ofte til UV-liming og herding av lakk. Dessuten utføres luminescens- og fluorescenstester ofte med UVA (her defineres det med begrepet svartlys).

* Grensene for synlig stråling er ikke skarpt definert fordi øyets følsomhet gradvis avtar i begge ender. I henhold til CIE S 017/E:2020 settes den nedre grensen vanligvis mellom 360 nm og 400 nm, og den øvre grensen mellom 760 nm og 830 nm. I praksis brukes vanligvis 380 nm til 780 nm.

Området fra 380 til 400 nm tilhører derfor UV-A og synlig stråling på samme tid. Dette er ikke en feil, men resultatet av to forskjellige referansestørrelser: UV-området er definert av bølgelengde, mens synlig stråling er definert av øyets følsomhet – og den stopper ikke plutselig.

Deretter, i et kortbølgeområde, finnes UVB-spektralområdet. UVB-strålingen er rikere på energi enn UVA-strålingen og kan føre til hudskader ved lengre eksponeringstider. Teknisk brukes UVB-strålingen mindre ofte enn UVA- eller UVC-strålingen, men den spiller en viktig rolle i fotostabiliteten, dvs. i UV-aldringen eller værslitasjen, siden det naturlige sollyset inneholder UVB-stråling i mindre grad.

UVC-stråling er en stråling mellom 100 nm og 280 nm. Siden luften absorberer UVC-stråling under ca. 200 nm, betraktes dette ofte som den nedre grensebølgelengden. UVC-stråling kan effektivt genereres av kvikksølv-lavtrykkslamper. UV-strålingsutbyttet er opptil ca. 40 %, med en elektrisk effekt i området på flere hundre watt. Den dominerende emisjonen er ca. 254 nm. Viktige anvendelser er desinfeksjon av overflater, samt matvareemballasje og desinfeksjon av drikkevann. For UV-polymerisering er Hg-mellomtrykkslampen med en elektrisk effekt mellom ca. 400 W og 24 kW vidt utbredt. Her tillater den høye effekten høye hastigheter og prosesstider innen brøkdeler av sekunder.

Utforskeren nedenfor plasserer hvilken som helst bølgelengde mellom 150 og 800 nm i områdene nevnt ovenfor og gir frekvens, fotonenergi og bølgetall — sammen med den typiske kilden og det tilhørende måleutstyret.

Følgende figur viser de forskjellige typene elektromagnetisk stråling og deres egenskaper:

1. Ultrafiolett stråling (UV)
   • Underdelt i vakuum-UV (VUV) og fjern-UV (FUV) – sammen UV-C –, midt-UV (UV-B) og nær-UV (UV-A)
   • Bølgelengdeområde: 100 nm til 400 nm
   • Fotonenergi: 12,4 eV til 3,1 eV
   • Typiske detektorer: CsI, Cs₂Te, SiC
2. Synlig stråling (VIS)
   • Bølgelengdeområde: 380 nm til 780 nm
   • Fotonenergi: 3,3 eV til 1,6 eV
   • Typiske detektorer: multialkali-fotomultiplikator (PMT), Si
3. Infrarød stråling (IR)
   • Underdelt i nær-IR (IR-A, IR-B), midt-IR og fjern-IR (sammen IR-C)
   • Bølgelengdeområde: 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 har dette navnet fordi luft absorberer stråling under omtrent 200 nm kraftig: oksygen splittes og ozon dannes. Målinger i dette området krever derfor nitrogenspyling eller vakuum. Delen som brukes i praksis er kvikksølvlinjen ved 185 nm – grunnlaget for UV-ozondannelse for overflaterensing og AOP.