正確量測紫外線劑量與輻照度
輻照度與紫外線劑量描述的是紫外線製程中不同的特性。輻照度是每單位面積的瞬時輻射功率；而劑量——依標準術語稱為輻射曝露量——則是其對時間的積分。要獲得可靠的結果，光譜範圍、量測範圍、校正光源、量測距離與量測幾何配置都必須與應用相符。對於移動式製程，還須加上照射時間的變化曲線。
本頁將釐清各項物理量、說明影響量測結果的因素，並顯示哪一類儀器適用於哪種任務。特定儀器的選擇則於 紫外線計與輻射計 分類中說明。
輻照度、輻射曝露量與劑量
輻照度 E 是抵達表面的輻射功率，單位為 W/m²，或在紫外線工程中通常以 mW/cm² 表示。輻射曝露量 H 是其對時間的積分，單位為 J/m² 或 mJ/cm²。若輻照度隨時間保持恆定，則 H = E · t；若隨時間變化，則須對實際變化曲線進行積分。
在實務上，輻射曝露量通常被稱為「劑量」。此用語雖已被廣泛採用，卻並不精確：在水處理消毒領域中，輻射通量（fluence）指的是從所有方向抵達某體積元素的輻射；而在光生物學中，劑量還會依作用光譜（action spectrum）進行加權處理。因此，任何人在比較不同設備、供應商或測試報告之間的數值時，都應明確說明所指的是哪一物理量、哪一波長範圍，以及採用何種量測幾何配置。
何者決定量測結果
量測值的可靠程度，取決於進行量測時的條件。共有五項因素會產生影響：
- 光譜響應度。寬頻輻射計是以其感測器的響應度曲線來評估光源。若光源的光譜與校正用光源不同，便會發生光譜不匹配 —— 這是光源改變時系統性誤差最大的來源。
- 量測幾何配置。面積光源或延伸光源的輻照度量測，需要具備餘弦校正輸入光學元件。若無餘弦校正，斜向入射的輻射將被低估。
- 量測距離與量測平面。應在製程實際發生的位置量測 —— 即在元件或樣品所在平面，而非於自由光束中量測。對於點光源與聚光光源，輻照度會隨距離而劇烈變化。
- 校正。校正必須符合所使用光源的光譜範圍、量測範圍，並盡可能匹配光源類型，且須以可追溯之方式記錄。
- 量測範圍、線性度與溫度。極高的輻照度、脈衝式光源以及量測點處的高溫，都會限制可使用的感測器種類。
靜態量測或製程中量測
當光源固定且工件固定時，僅需在工件平面上進行靜態輻照度量測即可；劑量可由輻照度與照射時間計算得出。然而，一旦工件或光源開始移動，工件處的輻照度便會隨時間而變化。此時必須記錄峰值輻照度、時間曲線以及由此積分而得的劑量——在燈具下方僅進行單次靜態讀值，並無法描述整個製程。
關於在輸送帶、印刷及連續通過式產線中應如何建置此類量測，請參閱頁面 輸送帶系統的紫外線量測。
哪種儀器適合哪種任務
- 已知光譜的穩定光源、單點量測：使用已校正的寬頻輻射計，例如 RMD Pro 或 RM-12，並搭配符合光譜範圍的感測器。
- 光源變化、LED 波長、老化研究：使用光譜量測型儀器，例如 UVpad、UVpad E 或 SR900，於實驗室中使用。
- 製程運作中的劑量：使用扁平型記錄器，例如 curelog 或 tinyTracker，隨工件一起通過生產線。
- 永久性廠區監控：使用永久安裝的 紫外線感測器，並搭配合適的評估電子裝置。
以上每一種組合皆適用同一原則：感測器、評估方式與校正必須與欲驗證的製程數值相符。針對量測任務的選型輔助，請參閱 UV 量測儀 分類，並於 光譜輻射計或寬頻輻射計 頁面中了解各儀器類型之間的區別。
紫外線輻照度與劑量常見問題
在紫外線系統上應監測哪個量值？
主要是最靠近製程之可及點的輻照度，單位為 W/m²，並由其求得作為時間積分的劑量，單位為 J/m²。換算方式：10 W/m² 相當於 1 mW/cm²。感測器與光源溫度也應一併監測。製程窗口必須以二維方式指定，兩個量值皆須有下限與上限。燈管的電功率並非製程的量測值。
在製程中的哪個位置進行量測？
應在零件或樣品所在的層面進行量測，也就是製程實際發生之處──而非自由光束中，亦非燈具外殼處。延伸型與面型光源需要具備餘弦修正型入射光學元件，否則斜向入射的輻射將被低估權重。對於點光源與聚光型光源而言，輻照度會隨距離劇烈變化；經驗法則為量測距離至少應為發光面最大尺寸的 10 倍。
紫外線系統的輻照度與太陽相比有多高？
參考基準為地面上的太陽輻射：在最佳條件下，總輻射量約為 1,000 W/m²，其中約 62 W/m² 為 UVA，5.6 W/m² 為 UVB。因此，一台輻照度為 80 W/m² 的 UVA 測試箱約為該值的 1.3 倍，而輻照度為 50 W/m² 的 UVB 測試箱則約為該值的 9 倍。UV LED 系統可達 8,000 W/m² 以上，約為太陽 UVA 輻照度的 130 倍。在 UVC 範圍內則無法進行比較，因為波長低於 280 nm 的輻射無法到達地球表面。每個此類倍數皆須附帶兩項進一步說明：其所指的光譜範圍，以及量測所在的量測平面──若缺少這兩項資訊，該數值便無法被驗證。
