惰性氣體紫外線 LED 照射腔室 BSL-01i
BSL-01i 是一款緊湊型紫外線 LED 照射腔室，適用於在惰性氣體條件下進行固化與黏接作業。在 20 × 20 × 20 cm 的內部空間中，透過採用現代 UV LED 技術，其輻照度可達 800 mW/cm² – 為本公司傳統照射腔室輻照度的 80 倍。作為桌上型設備，依 DIN EN 12198 分類為第 0 群，適用於實驗室及生產製造。
針對不同應用，提供 365 nm、385 nm、395 nm、405 nm 及 450 nm 波長。您也可選配讓兩種波長分別獨立控制。如此一來，照射腔室即可完美配合光起始劑的需求，非常適合實驗室使用或產品切換。
幾近氣密的設計，搭配獨立的進氣與排氣口，可在惰性氣體條件下進行照射。為此，本公司建議使用氮氣作為驅氣氣體，並施加些微正壓。此外，可選配於後方排氣口進行 O2 濃度量測。
輻照度可於 1% 至 100% 範圍內調整。內建計時器可精確控制輻照度。
為獲得更佳效果，本公司建議搭配使用經校正的 UVA+ 感測器。
劑量控制功能已整合於 BSL-01i 紫外線 LED 腔室中的 UV-MAT Touch 及 UV-MAT 控制單元。透過選配感測器，UV-MAT 可持續量測輻照度，並於達到設定的目標劑量時停止輻照。
由於輻照度與曝露時間皆可自由調整，因此能夠可靠地確定最佳參數。
本公司提供三種輻照度版本的 BSL-01i：
- 0 至 800 mW/cm²（HO 版本）
- 0 至 400 mW/cm² （ECO 版本）
- 0 至 200 mW/cm² （ECO+ 版本）
由於紫外線 LED 產生的熱量較低，可將樣品的熱損傷降至最低。另可選配加熱／冷卻板，用於樣品溫度控制。
在完全封閉並受監控的照射腔室內，操作人員可完全免受紫外線輻射的影響。
計算 BSL-01i 的輻照度與劑量
事先於虛擬環境中設定 BSL-01i：
計算各 LED 波長的輻照度、均勻性及曝光時間。
氧氣抑制作用：為何表面持續發黏
紫外線固化是一種自由基連鎖反應：光起始劑分解，形成的自由基啟動連鎖反應，鏈段持續增長，直到遇到另一個自由基為止。氧氣恰好在此時介入。它會截獲正在增長的自由基，形成過氧自由基，而過氧自由基無法將連鎖反應繼續向前推進。反應在真正開始之前就已停止。
這並非邊緣效應，而是一種表面效應，原因很簡單：在較深處，溶解的氧氣會被最初的自由基消耗掉，固化因此正常進行。而在表面，氧氣則不斷從空氣中獲得補充。結果就形成了一層底層已固化、表面卻仍發黏的塗層。這層雖薄──依配方與輻照度而定，僅數微米──但正是這一層會被觸摸、測量、塗覆與黏接。
其後果不僅止於發黏的觸感：光澤度下降，第二層的附著力變差，且未反應的單體仍可能遷移──這將決定該材料在食品接觸與醫療應用中是否可被釋出使用。
提高輻照度、增加起始劑用量、添加胺類協同劑或使用覆蓋膜，皆有助於對抗氧氣抑制作用。但這些方法每一種都會改變配方或製程。唯有直接移除氧氣本身，才不會改變上述任何一項──這正是 BSL-01i 的設計目的所在：近乎氣密的外殼、獨立的氣體進出口、以氮氣作為微positive pressure 下的沖洗氣體，並可選配於後方氣體出口量測 O₂ 濃度，讓惰化程度成為可記錄的數值，而非僅憑假設。
以桌上型試驗而言，這意味著：同一種黏著劑可在相同劑量下，分別於空氣中及氮氣環境下各固化一次。兩份樣品之間的差異，即為氧氣抑制作用所造成的結果。
事先計算 BSL-01i 的照射時間
BSL-01i 的輻照度可達 800 mW/cm²，可將照射時間縮短至幾秒鐘——這使得事先估算更具價值。紫外線照射腔室模擬器可計算 20 × 20 × 20 cm 內部空間中所選量測平面上的輻照度，並顯示達到目標劑量所需的時間。
BSL-01i 紫外線LED照射箱技術規格
| 內部腔室 | 20 × 20 × 20 cm |
| 腔室尺寸 | 35 × 27 × 45 cm（寬 x 深 x 高） |
| 重量 | ~ 20 kg |
| 消耗功率 | 200 ～ 650 W |
| 市電電源 | 110 ～ 230 V, 50/60 Hz |
| 操作溫度 | 10 至 40 °C |
| 儲存溫度 | -10 至 60 °C |
| 濕度 | < 80% 不凝結 |
| 冷卻方式 | 氣冷 |
| 樣品溫度 | 因高強度紫外線照射及長時間曝露導致樣品升溫 |
| 分類 | 依據 DIN EN 12198:2000 標準之第0類 |
| 計時器 | 0.01 s 至 9999 h |
| 解析度 | 0.01 s |
| 劑量控制 | 可選配感測器 |
| 內部安全電路 | 過溫、門接點 |
| 氣體進氣口／出氣口 | Festo QSK-G1/4-10（適用於10 mm軟管直徑） |
| 電腦介面 | USB 2.0 |
輻照度、均勻度與 LED
此照射腔室提供三種功率等級。所列數值為在內部高度 30 mm 處的典型輻照度；基本版本為 EcO+，EcO 與 HO 等級可作為升級選購。
| 波長 | EcO+ | EcO | HO |
|---|---|---|---|
| 365 nm | 100 mW/cm² | 200 mW/cm² | 400 mW/cm² |
| 385, 395, 405 nm | 150 mW/cm² | 300 mW/cm² | 600 mW/cm² |
| 450 nm | 200 mW/cm² | 400 mW/cm² | 800 mW/cm² |
下表顯示 20 × 20 cm² 照射區域內的輻照度：每個方格代表該區域中的一個區塊，數值為該處測得的輻照度佔最大值的百分比。中央方格的數值為 90 % 以上，邊緣則降至約 60 %。這些數值僅供參考 - 實際分佈取決於波長、功率等級以及樣品高度。
| 82 % | 87 % | 89 % | 84 % | 75 % |
| 91 % | 95 % | 98 % | 92 % | 82 % |
| 95 % | 98 % | 100 % | 97 % | 88 % |
| 84 % | 89 % | 90 % | 85 % | 78 % |
| 64 % | 71 % | 73 % | 68 % | 59 % |
| 波長 | 365、385、395、405、450 nm |
| 峰值波長 | ± 5 nm |
| 發射光譜半高寬（FWHM） | 10 至 20 nm |
設備詳情
此照射腔室採模組化設計，因此可依不同應用進行調整。以下功能為標準配備：
 | 劑量控制 輻照度會持續進行量測；一旦達到設定的目標劑量，UV-MAT 便會結束照射。UV-MAT Touch 提供相同功能，但操作與文件記錄更為簡便。 |
 | 調光與光譜調整 LED 可在 2 % 至 100 % 之間連續調光。針對不同應用，提供五種波長可供選擇；作為選配，亦可在同一腔室中提供兩種波長，並分別獨立控制。 |
 | 計時器 作為劑量控制的替代方案，UV-MAT 提供可調式計時器，可在 0.01 s 至 9999 h 之間進行時間控制的照射。 |
 | 照射記錄 照射過程可透過 PC 進行記錄。UV-MAT Touch 亦可在無需 PC 的情況下，將記錄儲存至 USB 隨身碟。 |
兩種輻射照射控制方式比較
| 功能特性 |  | |
|---|---|---|
| 顯示器 | 電容式觸控顯示器 | 單色，128 x 64 px |
| 記憶體 | USB 隨身碟 | – |
| 通道數量 | 1 | 1 |
| 輻照度、劑量與溫度量測 | 有 | 有 |
| 時間與劑量控制照射 | 有 | 有 |
| 量測值記錄 | 有 | – |
| 示波器檢視畫面 | 有 | – |
| 螢幕截圖可儲存至 USB 隨身碟 | 有 | – |
| 可暫停並重新啟動照射 | 有 | – |
| 可為照射加入備註與說明 | 有 | – |
| 可透過 PC 遠端控制 | 有 | – |
| 照射記錄 | 儲存於 USB 隨身碟 | 儲存於 PC |
| 使用者管理與管理員模式 | 有 | – |
| 簡易韌體升級 | 有 | 有 |
兩款控制器皆使用相同的感測器，因此同一個感測器可用於任一裝置。
UV-MAT Touch 透過高解析度電容式觸控螢幕進行操作。Cortex ARM 處理器提供耐用性與可更新的能力 - 新功能可在現場安裝。此裝置與 PC 軟體均相容於 Windows 10 與 11。單通道與多通道照射會以數值與圖形方式顯示，並附有示波圖與設定值。參數可直接在裝置上設定，並受密碼保護。
| 感測器輸入 | 24 bit，全數位式 |
| 感測器輸入數量 | 1 |
| 劑量設定範圍 | 0 至 1,000,000 J/cm² |
| 劑量解析度 | 1 mJ/cm² |
| 照射時間 | 0.01 s 至 9999 h |
| 電腦介面 | USB 2.0 |
| 感測器辨識 | 是 |
| 尺寸 | 185 × 251 × 100 mm |
| 允許操作溫度 | 5 至 60 °C |
| 功能特性 | UV-MAT Touch | UV-MAT |
|---|---|---|
| 顯示螢幕 | 電容式觸控顯示螢幕，5″ WVGA | 圖形化，128 × 64 px，單色 |
| 顯示輸出 | 輻照度與劑量，示波器檢視畫面 | 輻照度與劑量 |
| 資料記錄速率 | 可調整：1 s 至 1 h | – |
| 記錄時間 | > 24,000 h | – |
| 儲存介面 | 1 × USB 隨身碟（最高 32 GB） | 透過 USB 匯出資料 |
輻射計感測器技術資料
本公司提供每種 LED 波長的已校正輻射計感測器。這些感測器均經計量溯源性校正，可重新校正，並隨附出廠校正證書；亦可選配由本公司認可校正實驗室出具的 ISO 17025 校正證書。所列量測範圍為本公司之建議值，可依需求調整——請於下單時註明。
| 感測器類型 | UVA+ |
| 光譜範圍 | 330 至 455 nm |
| 典型量測範圍 | 0 至 10 W/cm² |
| 解析度 | 1 µW/cm² |
| 劑量量測範圍 | 0 至 100 MJ/cm² |
| 動態範圍 | 高達 10⁷ |
| A/D 轉換 | 24 bit |
| 溫度感測器 | 已整合 |
| 尺寸 | Ø 40 mm，高度 35 mm |
| 光學面積 | Ø 6 mm |
| 重量 | 160 g |
| 連接電纜 | 1.8 m |
| 操作溫度 | 0 至 40 °C |
| 儲存溫度 | -10 至 60 °C |
| 濕度 | < 80 %，不凝結 |
訂購編號、供貨範圍、配件及型式
| 版本 | 訂購編號 |
|---|---|
| BSL-01i EcO+ 版本 | 860901L-ECO+ |
惰性 UV-LED 照射腔室以 EcO+ 功率等級供貨；下訂時請註明所需波長。
| 波長 | 訂購編號 |
|---|---|
| 365 nm | 365 nm |
| 385 nm | 385 nm |
| 395 nm | 395 nm |
| 405 nm | 405 nm |
| 450 nm | 450 nm |
波長為訂購編號的組成部分，例如 860901L-ECO+ 395 nm。
| 版本 | 訂購號碼 |
|---|---|
| UV-MAT TOUCH | 820930L |
| UV-MAT | 820920L |
照射腔室由 UV-MAT 控制－可選擇配備圖形顯示器的 UV-MAT，或配備 5 英吋觸控顯示器與示波器檢視功能的 UV-MAT Touch。兩者皆可量測輻照度，並在劑量控制下自動關閉。
| 版本 | 訂購號碼 |
|---|---|
| 升級為 EcO 版本 | 860901L1 |
| 升級為 HO 版本 | 860901L2 |
EcO+ 基礎版本可升級為 EcO 及 HO 等級－每個等級都會提高可用的輻照度。
EcO 及 HO 會提高輻照度；各波長對應數值列於上方「各功率等級之輻照度」表中。
| 訂購號碼 | 860801X2 |
|---|---|
| 可選波長 | 365 nm、385 nm、395 nm、405 nm、450 nm |
該照射腔室可配備第二波長；兩者分別獨立控制。使用兩個波長時，每個波長可獲得的輻照度為原本的一半。
| 名稱 | 訂購號碼 |
|---|---|
| PC 軟體 UV-MAT TOUCH | 860901 |
| UVA+ 感測器 | 814447 |
| 加熱與冷卻板 | 860901L-HC |
| 名稱 | 訂購號碼 |
|---|---|
| 校正 | 17025 |
本公司自有校正實驗室提供符合 ISO/IEC 17025 之認證校正服務。
感測器標準配備出廠校正證書；亦可選購 ISO 17025 校正證書。
使用 BSL-01i 的出版著作
以下為使用 BSL-01i 的 10 篇最新著作。完整且可供搜尋的清單請參閱出版著作查詢工具。
常見問題：BSL-01i
在 HO 版本中以 800 mW/cm² 照射時，1.25 秒可達到 1 J/cm²，6.3 秒可達到 5 J/cm²，12.5 秒可達到 10 J/cm²。相同的 10 J/cm² 在傳統 UVA 照射箱中以 8 mW/cm² 照射則約需 21 分鐘。因此後固化時間從數分鐘縮短至數秒。然而，由此並無法推導出一個可普遍套用的時間：關鍵在於樹脂所需的目標劑量，而時間只有在光源、距離及零件幾何形狀保持不變時，才代表相同的劑量。若 LED 輸出在使用期間下降，則在時間不變的情況下劑量會降低，而此變化並不會顯示在設備上。唯有在照射於達到經校正感測器所量測的目標劑量時結束，此步驟才具有可重現性──在 BSL-01i 上，UV-MAT 劑量控制即負責執行此功能。在氮氣環境下，氧氣抑制作用也不存在，因此表面能以較低的劑量完全固化。至於照射能到達多深，以及為何兩倍的劑量並不會帶來兩倍的固化深度，詳見 積層製造與 3D 列印。
高功率紫外線LED照射腔室 BSL-01i 之應用
- 在氮氣環境下進行惰性輻射照射
- 紫外線固化與紫外線黏接
- 密封與封裝
- 實驗室使用
- 光電子元件之組裝
