UV dozu, irradyans ile ışınlama süresinin çarpımıdır. Bu değer, bir yüzeyin bir işlem sırasında – bir yapıştırıcının kürlenmesi, bir yüzeyin dezenfeksiyonu veya bir yaşlandırma testinin yürütülmesi sırasında – fiilen ne kadar ışınım enerjisi aldığı sorusuna yanıt verir. Bu hesaplayıcı, mW/cm² biriminde ölçülen irradyansı ve saniye biriminde süreyi alarak dozu mJ/cm² ve J/cm² olarak verir.
Değeri planlamada ortaya çıkar: bir hat kurulmadan önce, gerekli bir doz için ihtiyaç duyulan ışınlama süresini ve mevcut kaynağın bunu sağlayıp sağlamadığını tahmin edebilirsiniz. Aynı şekilde, farklı irradyansa sahip iki tesisatın aynı dozu üretip üretmediğini de kontrol edebilirsiniz.
Hesaplama, irradyansın ışınlama boyunca sabit kaldığını ve iş parçasının konumunda ölçüldüğünü kabul eder. Bir doz, ancak gerçek proses koşullarında kalibre edilmiş bir radyometre veya dozimetre ile yapılan bir ölçüm sayesinde bağlayıcı hale gelir – Opsytec bu cihazları kendi laboratuvarında üretmekte ve kalibre etmektedir.
Diğer radyometrik dönüşümlere ihtiyacınız varsa, bunlar radyometri hesaplayıcısında bir arada bulunmaktadır; dozu hesaplamak yerine ölçmek istiyorsanız, UV dozunun ve irradyansın doğru ölçülmesi başlıklı sayfaya bakınız.
Bu hesaplama teknik yönlendirme amaçlıdır. Ölçüm konumunda ışınlama süresi boyunca irradyansın sabit kaldığı varsayılmaktadır ve elde edilen etki hakkında herhangi bir ifade içermez. Proses onayları ve güvenlikle ilgili değerlendirmeler, gerçek koşullar altında uygun, kalibre edilmiş ölçümlerle doğrulanmalıdır.
Temel Bilgiler
Işınım maruziyeti — genellikle UV dozu olarak adlandırılır — irradyansın zaman integralidir. Sabit irradyans için bu, H = E · t şeklinde basitleşir; burada irradyans E, zaman t ve doz H'dir. E değeri mW/cm² cinsinden ve t değeri saniye cinsinden girildiğinde H, mJ/cm² cinsinden elde edilir. SI birimlerinde, 1 mW/cm² tam olarak 10 W/m²'ye ve 1 mJ/cm² tam olarak 10 J/m²'ye eşittir. Hesaplayıcı dahili olarak SI birimleriyle çalışır ve yalnızca sonucu yuvarlar.
Bir yapıştırma bağlantısı on saniye boyunca 50 mW/cm²'ye maruz bırakılır. H = 50 mW/cm² · 10 s = 500 mJ/cm² = 0,5 J/cm² = 5.000 J/m². Tersine, 50 mW/cm²'de 500 mJ/cm² hedef doz için 10 s gerekir.
Eğer proses sırasında irradyans değişkenlik gösteriyorsa — iş parçası kaynağın önünden geçtiği, lamba ısındığı veya yaşlandığı için — E · t çarpımı yalnızca bir yaklaşıklıktır; asıl önemli olan, bir dozimetrenin doğrudan ölçtüğü zaman üzerinden alınan integraldir. Doz da tamamen enerjik bir büyüklüktür: dalga boyunun fotoinisiyatörle, organizmayla veya test standardıyla örtüşüp örtüşmediği hakkında hiçbir şey söylemez. Aynı doza sahip ama farklı spektrumlara sahip iki proses tamamen farklı sonuçlar verebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
UV dozu, birim alan başına alınan ışınım enerjisidir. Uygulamada genellikle mJ/cm² olarak, SI birimlerinde ise J/m² olarak verilir. 1 mJ/cm², 10 J/m²'ye eşittir. Doğru terim ışınım maruziyeti (radyan poz)'dir; "doz" ise yerleşik kısa ifadedir.
10 çarpanıyla: 1 mJ/cm² = 10 J/m². Yani 500 mJ/cm², 5000 J/m² veya 0,5 J/cm²'dir.
Aritmetik olarak aynı dozu verir. Aynı etkiyi de verip vermeyeceği ayrı bir meseledir — bunun için karşılıklılık yasasının (reciprocity law) geçerli olması gerekir. UV kürlemede, fotobaşlatıcının yerel olarak tükenmesi veya oksijen inhibisyonunun farklı davranması nedeniyle bu durum çok yüksek irradyansta geçersiz kalabilir. Şüpheye düştüğünüzde, yalnızca dozu değil, proses varyantını test ediniz.
Olağan nedenler: ışınım yoğunluğu, iş parçasının bulunduğu konumdan farklı bir mesafede veya konumda ölçülmüştür; lamba ölçüm sırasında ısınmış ancak süreç sırasında ısınmamıştır; veya sensör, kaynağın yaydığı spektral aralıktan farklı bir spektral aralığı değerlendirmektedir.
Güvenli bir tasarım için, çalışma alanı içindeki en düşük değer — istenen dozun en son nerede ulaşıldığını belirler. Irradyansın alan boyunca ne kadar değiştiği UV LED simülasyonu ile veya bir dizi radyometre ölçümüyle gösterilir.
Evet. Değerlendirilen spektral aralık belirtilmeden verilen bir doz karşılaştırılamaz. Tipik ifadeler "1000 mJ/cm² UV-A (315–400 nm)" şeklindedir. Hangi aralığın ölçüldüğü sensöre bağlıdır — bkz. UV sensörü bulucu.
Geçiş boyunca integral alan bir seyir dozimetresiyle veya ışınım yoğunluğunu sürekli izleyen kalıcı olarak monte edilmiş bir sensörle. Her ikisi de UV dozunun ve irradyansın doğru ölçülmesi bölümünde açıklanmıştır.
Yazar: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia, Ettlingen'de bulunan Opsytec Dr. Gröbel GmbH'nin genel müdürüdür ve akredite kalibrasyon laboratuvarının başındadır. KIT Aydınlatma Teknolojisi Enstitüsü'nde darbeli ksenon eksimer deşarjları üzerine yaptığı araştırmaların ardından, şu anki odak noktası optik ışınım ölçüm teknolojisidir. DIN Standartlar Komitesi FNL 7 "Optik Işınım"ın başkan yardımcısı ve DVGW UV Dezenfeksiyon Proje Grubu'nun bir üyesidir.
