兩類儀器各測量什麼
寬頻輻射計可提供固定光譜波段內的輻照度,並在時間上積分後得出紫外線劑量。決定讀值的是其感測器的光譜響應度:它決定了輻射中哪一部分能被納入量測。
光譜輻射計將輻射分光,並逐一量測各波長。所有積分值或作用函數加權值皆由此計算而得——而且因為已取得光譜,之後可套用任何加權函數。
擴散片、濾光片、光二極體與校正之間如何交互作用,以及量測不確定度從何而來,請參閱紫外線感測器的設計與誤差來源。
兩種相互排除的誤差來源
此表並非排名,而是對稱的:一種設計的主要誤差來源所在之處,另一種設計在原理上便不受影響。寬頻輻射計的難題在於光譜失配——它是依據某一光譜進行校正,因此會誤判其他任何光譜。光譜輻射計的難題在於散射光——強波長的部分能量出現在不該出現的位置,這在 UV-C 波段尤其關鍵。
正因如此,僅憑規格書往往難以做出選擇:選擇取決於量測任務,尤其取決於光源的光譜是否已知且保持穩定。這兩種效應如何在儀器內部產生、其影響可達多大,請參閱光譜失配與散射光詳解。
何時需要光譜輻射計
每當光源本身成為未知因素時,光譜量測所投入的較大心力便會獲得回報。
在下列情況下,光譜輻射計是正確的選擇:
- 燈管類型改變或不明
- 必須評估作用光譜 – 例如依據 DIN EN 62471 或用於紫外線消毒
- 必須以光譜方式追蹤燈管的老化情形
- 必須對輻射計進行校正或驗證
- 必須記錄光譜佐證資料
儀器選擇常見問題
寬頻輻射計與光譜輻射計有何差異?
寬頻輻射計針對固定光譜範圍回傳單一讀值,並依其感測器的光譜響應度加權。光譜輻射計則量測依波長解析的輻射,並由此推導出任何所需的積分值或作用加權值。
哪一種儀器量測更精確?
原則上兩者並無優劣。兩者各有一個主要誤差來源,且彼此互補:寬頻輻射計為光譜不匹配,光譜輻射計為散射光。若光源已知且穩定,經適當校正的寬頻輻射計可提供較小的量測不確定度。
光譜輻射計能否完全取代寬頻輻射計?
技術上可以,但在經濟性與操作性上通常不可行。就動態範圍、響應時間、堅固性與成本而言,連續製程監控皆以寬頻輻射計較為有利。常見的做法是將定期的光譜驗證與連續的寬頻量測結合使用。
我如何判斷寬頻輻射計對光源的判讀有誤?
將其與同一位置、同一光源的光譜量測結果進行比對。若積分讀值出現系統性偏差,原因即為光譜不匹配——該儀器是依據與其所量測光譜不同的光譜進行校正的。