什麼是紫外線輻射？

紫外線輻射是波長短於可見光的電磁輻射。根據國際照明術語（CIE S 017/E:2020），其分為 UV-A（315 至 400 nm）、UV-B（280 至 315 nm）及 UV-C（100 至 280 nm）。人眼無法看見此輻射，僅能透過輻射計或光譜輻射計進行量測。

縮寫「UV」代表紫外線輻射（ultraviolet radiation）。此輻射常被稱為 UV 光，因為「光」一詞聽起來通常比「輻射」不那麼危險。然而，依定義而言，人眼可見的輻射才稱為光，因此嚴格來說，UV 光其實並不存在。這對使用者而言是重要的事實，因為使用者無法感知其真正的危險性。可能可見的光僅是由紫外線所誘發的發光現象（luminescence），這種發光現象通常遠比誘發它的紫外線輻射微弱且不具危險性。因此，量測紫外線輻射十分重要，此時可使用本公司的精密紫外線輻射計。

UV-A、UV-B 及 UV-C 光譜範圍

紫外線輻射分為三個光譜範圍。UVA 涵蓋 315 nm 至 400 nm 的光譜範圍；在美國的資料來源中，320～400 nm 的光譜範圍亦被稱為 UVA。UVA 光譜範圍在技術上常用於紫外線黏接及塗料固化。此外，發光現象與螢光測試通常也使用 UVA 進行（此處以黑光燈（black light）一詞定義）。

* 可見輻射的界限並非明確劃分，因為人眼的敏感度在兩端都是逐漸消退的。根據 CIE S 017/E:2020，下限一般介於 360 nm 至 400 nm 之間，上限則介於 760 nm 至 830 nm 之間。實務上通常採用 380 nm 至 780 nm。

380 至 400 nm 的範圍因此同時屬於 UV-A 與可見輻射。這並非錯誤，而是源自兩種不同的參考量：UV 範圍是以波長來定義，可見輻射則是以人眼的敏感度來定義──而這種敏感度並非驟然中止。

接著，在短波範圍中，還有 UVB 光譜範圍。UVB 輻射比 UVA 輻射具有更高的能量，若曝露時間較長，可能導致皮膚損傷。就技術而言，UVB 輻射的使用頻率不如 UVA 或 UVC 輻射，但其在光穩定性中扮演重要角色，亦即在 紫外線老化 或風化作用中，因為自然日光中含有少量的 UVB 輻射。

UVC 輻射是介於 100 nm 至 280 nm 之間的輻射。由於空氣會吸收約 200 nm 以下的 UVC 輻射，此波長常被視為下限波長。UVC 輻射可透過低壓水銀燈有效產生，其紫外線輻射產率最高可達約 40 %，電力功率範圍為數百 W。主要發射波長約為 254 nm。其重要應用包括表面消毒、食品包裝消毒以及飲用水消毒。至於紫外線聚合作用，電力功率介於約 400 W 至 24 kW 之間的中壓水銀燈則被廣泛使用。在此，高功率可實現高速運作，並在極短時間內完成製程。

以下探索工具可將 150 至 800 nm 之間的任意波長放置於上述範圍中，並提供頻率、光子能量及波數，同時列出典型光源與相對應的量測設備。

下圖顯示不同種類電磁輻射及其特性：

1. 紫外線輻射（UV）
   • 細分為真空紫外線（VUV）與遠紫外線（FUV）——合稱 UV-C——、中紫外線（UV-B）以及近紫外線（UV-A）
   • 波長範圍：100 nm 至 400 nm
   • 光子能量：12.4 eV 至 3.1 eV
   • 典型偵測器：CsI、Cs₂Te、SiC
2. 可見光輻射（VIS）
   • 波長範圍：380 nm 至 780 nm
   • 光子能量：3.3 eV 至 1.6 eV
   • 典型偵測器：多鹼光電倍增管（PMT）、Si
3. 紅外線輻射（IR）
   • 細分為近紅外線（IR-A、IR-B）、中紅外線以及遠紅外線（合稱 IR-C）
   • 波長範圍：780 nm 至 1 mm（10⁶ nm）
   • 光子能量：1.6 eV 至 0.001 eV
   • 典型偵測器：Si、Ge、InGaAs、InAs、PbSnTe、PbSnSe

真空紫外線之所以稱為此名稱，是因為空氣會強烈吸收波長約 200 nm 以下的輻射：氧氣會被分解，並形成臭氧。因此，在此波段進行量測需要以氮氣吹拂或使用真空環境。實際應用中所使用的部分是位於 185 nm 的水銀譜線──這正是用於表面清潔與 AOP 的紫外線臭氧產生技術的基礎。