惰性气氛紫外LED辐照箱 BSL-01i
BSL-01i是一款紧凑型紫外LED辐照箱，适用于在惰性气氛条件下进行固化与粘接。在20 × 20 × 20 cm的内部空间内，采用现代紫外LED技术，辐照度最高可达800 mW/cm²——是我们传统辐照箱辐照度的80倍。作为台式设备，根据DIN EN 12198标准其被划分为0类，适用于实验室及生产制造。
针对不同应用，可选波长为365 nm、385 nm、395 nm、405 nm和450 nm。可选配置下，两种波长可分别独立控制。这意味着该辐照箱可以完美适配光引发剂的需求，非常适合实验室使用或产品更换场景。
近乎气密的设计配备独立的进气口和排气口，可实现惰性气氛下的辐照。为此，我们建议使用氮气作为清扫气体，并保持轻微正压。为此目的，可选配置可在后部排气口处对O2浓度进行测量。
辐照度可在1%至100%范围内调节。集成的定时器可精确控制辐照度。
为获得更佳效果，我们建议使用我司经校准的UVA+传感器之一。
剂量控制功能已集成于UV-MAT Touch和UV-MAT控制单元中，可用于BSL-01i紫外LED辐照箱。通过可选传感器，UV-MAT可持续测量辐照度，并在达到设定的目标剂量时停止辐照。
由于辐照度和曝光时间可自由调节，可以可靠地确定最佳参数。
我们提供三种辐照度版本的BSL-01i：
- 0～800 mW/cm²（HO版本）
- 0～400 mW/cm² （ECO版本）
- 0～200 mW/cm² （ECO+版本）
由于紫外LED产热较低，样品受到的热损伤被降到最低。可选配加热/制冷板用于样品温度控制。
在完全封闭且受监控的辐照箱内，操作人员可完全免受紫外辐射的影响。
计算 BSL-01i 的辐照度和剂量
提前虚拟设置 BSL-01i：
计算每种LED波长的辐照度、均匀性和曝光时间。
氧阻聚：为什么表面依旧发粘
紫外固化是一种自由基链式反应：光引发剂分解，产生的自由基引发链式反应，链不断增长，直至遇到另一个自由基。氧气恰恰在此时介入。它截获正在增长的自由基，生成过氧自由基，而该自由基无法继续推动链式反应。反应在真正开始之前就已停止。
这并非边缘效应，而是一种表面效应，原因很简单：在材料深处，溶解的氧气会被最先形成的自由基消耗掉，固化过程随之正常进行。而在表面，氧气会不断从空气中得到补充。结果就是下层已固化、上层却仍发粘。这一层很薄——根据配方和辐照度不同，仅有几微米——但恰恰是这一层会被触碰、测量、涂覆和粘接。
其影响不仅限于发粘的手感：光泽度下降，第二层涂层的附着力变差，未反应的单体仍可能迁移——而这将决定其在食品接触和医疗应用中的适用性。
提高辐照度、增加引发剂用量、添加胺类协同剂或使用覆盖膜，都有助于对抗氧阻聚。但这些方法都会改变配方或工艺本身。而直接去除氧气本身则不会改变这两者——这正是BSL-01i的设计初衷：近乎密闭的机身、独立的进气口和出气口、以氮气作为吹扫气体并保持轻微正压，以及可选的在后部出气口处测量O₂浓度的功能，从而使惰化效果成为一个有记录的量值，而非一种假设。
对于台架试验而言，这意味着：同一种胶粘剂可以在相同剂量下分别在空气中和氮气环境下固化一次。两个样品之间的差异，正是氧阻聚的结果。
UV-LED辐照箱 BSL-01i 技术参数
| 箱体内部尺寸 | 20 × 20 × 20 cm |
| 箱体外形尺寸 | 35 × 27 × 45 cm（宽x深x高） |
| 重量 | ~ 20 kg |
| 功耗 | 200～650 W |
| 市电电源 | 110～230 V, 50/60 Hz |
| 工作温度 | 10～40 °C |
| 存储温度 | -10～60 °C |
| 湿度 | <80%（无冷凝） |
| 冷却方式 | 风冷 |
| 样品温度 | 长时间高强度紫外辐照会导致样品升温 |
| 分类 | 符合DIN EN 12198:2000标准的0类 |
| 计时器 | 0.01 s～9999 h |
| 分辨率 | 0.01 s |
| 剂量控制 | 可选传感器 |
| 内部安全电路 | 过温保护、门接触开关 |
| 进气口/出气口 | Festo QSK-G1/4-10（适用于10 mm软管直径） |
| 电脑接口 | USB 2.0 |
辐照度、均匀性与LED
该辐照箱提供三种功率等级。所列数值为内部高度30 mm处的典型辐照度；基础版本为EcO+，EcO和HO等级可作为升级选项订购。
| 波长 | 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 |
下表显示了20 × 20 cm²辐照区域内的辐照度：每个单元格代表该区域的一个位置，数值为该处测得的辐照度占最大值的百分比。中心区域的数值在90%以上，边缘区域降至约60%左右。这些数值仅供参考——实际分布取决于波长、功率水平和样品高度。
| 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 % |
| 波长 | 365, 385, 395, 405, 450 nm |
| 峰值波长 | ± 5 nm |
| 发射光谱，FWHM | 10～20 nm |
两种辐照控制方式对比
| 功能特性 |  |  |
|---|---|---|
| 显示屏 | 电容式触摸显示屏 | 单色，128 x 64 px |
| 存储 | USB 闪存盘 | – |
| 通道数 | 1 | 1 |
| 辐照度、剂量和温度测量 | 是 | 是 |
| 时间和剂量控制辐照 | 是 | 是 |
| 测量记录 | 是 | – |
| 示波器视图 | 是 | – |
| 截图可保存至 USB 闪存盘 | 是 | – |
| 暂停和重新开始辐照 | 是 | – |
| 为辐照添加注释和备注 | 是 | – |
| 通过 PC 远程控制 | 是 | – |
| 辐照记录 | 存储在 USB 闪存盘上 | 存储在 PC 上 |
| 用户管理和管理员模式 | 是 | – |
| 简易固件升级 | 是 | 是 |
两种控制器使用相同的传感器，因此同一传感器可用于任一设备。
UV-MAT Touch 通过高分辨率电容式触摸屏进行操作。Cortex ARM 处理器提供了耐用性和更新能力———新功能可在现场安装。该设备与 PC 软件均兼容 Windows 10 和 11。单通道和多通道辐照以数字和图形方式显示，并配有示波图和设置信息。参数可直接在设备上设置，并受密码保护。
| 传感器输入 | 24位，全数字式 |
| 传感器输入数量 | 1 |
| 剂量设定范围 | 0～1,000,000 J/cm² |
| 剂量分辨率 | 1 mJ/cm² |
| 辐照时间 | 0.01 s～9999 h |
| PC接口 | USB 2.0 |
| 传感器识别 | 是 |
| 尺寸 | 185 × 251 × 100 mm |
| 允许工作温度 | 5～60 °C |
| 功能 | UV-MAT Touch | UV-MAT |
|---|---|---|
| 显示屏 | 电容式触摸显示屏，5″ WVGA | 图形显示屏，128 × 64 px，单色 |
| 显示内容 | 辐照度和剂量，示波器视图 | 辐照度和剂量 |
| 数据记录频率 | 可调：1 s～1 h | – |
| 记录时长 | > 24,000 h | – |
| 存储接口 | 1 × USB 闪存盘（最大 32 GB） | 通过USB导出数据 |
辐射计传感器技术参数
每种LED波长均可配备已校准的辐射计传感器。这些传感器均经过计量溯源校准，可重新校准，并随附出厂校准证书；也可选配由我司认可的校准实验室出具的ISO 17025校准证书。所列测量范围为我司推荐值，如有需要可按要求调整——请在订购时说明。
| 传感器类型 | UVA+ |
| 光谱范围 | 330～455 nm |
| 典型测量范围 | 0～10 W/cm² |
| 分辨率 | 1 µW/cm² |
| 剂量测量范围 | 0～100 MJ/cm² |
| 动态范围 | 高达10⁷ |
| A/D转换 | 24 bit |
| 温度传感器 | 已集成 |
| 尺寸 | Ø 40 mm，高35 mm |
| 光学面积 | Ø 6 mm |
| 重量 | 160 g |
| 连接电缆 | 1.8 m |
| 工作温度 | 0～40 °C |
| 存储温度 | -10～60 °C |
| 湿度 | < 80%，无冷凝 |
订购号、供货范围、配件及型号
| 型号 | 订货号 |
|---|---|
| BSL-01i EcO+ 版本 | 860901L-ECO+ |
惰性气体UV-LED腔体以EcO+功率等级供货；请在订购时注明所需波长。
| 波长 | 订购号 |
|---|---|
| 365 nm | 365 nm |
| 385 nm | 385 nm |
| 395 nm | 395 nm |
| 405 nm | 405 nm |
| 450 nm | 450 nm |
波长信息构成订购号的一部分，例如860901L-ECO+ 395 nm。
| 型号 | 订货号 |
|---|---|
| UV-MAT TOUCH | 820930L |
| UV-MAT | 820920L |
该辐照箱由UV-MAT控制——既可以选配带图形显示屏的UV-MAT，也可以选配带5英寸触摸屏和示波器视图的UV-MAT Touch。两者均可测量辐照度，并在剂量控制下自动关闭。
| 版本 | 订购号 |
|---|---|
| 升级至EcO版本 | 860901L1 |
| 升级至HO版本 | 860901L2 |
EcO+基础版本可升级至EcO和HO等级——每个等级都会提高可用辐照度。
EcO和HO会提高辐照度；各波长对应的数值请参见上文"各功率等级辐照度"部分。
| 订购号 | 860801X2 |
|---|---|
| 可选波长 | 365 nm、385 nm、395 nm、405 nm、450 nm |
该辐照箱可配备第二波长，两个波长分别独立控制。使用两个波长时，每个波长可用的辐照度为原来的一半。
| 名称 | 订购号 |
|---|---|
| UV-MAT TOUCH 电脑软件 | 860901 |
| UVA+ 传感器 | 814447 |
| 加热冷却板 | 860901L-HC |
| 名称 | 订货号 |
|---|---|
| 校准 | 17025 |
我司自有校准实验室提供符合ISO/IEC 17025标准的认可校准服务。
传感器标配出厂校准证书；ISO 17025校准证书可作为选配项提供。
使用BSL-01i的出版物
以下是使用BSL-01i的10篇最新文献。完整的可检索列表请见出版物检索工具。
常见问题：BSL-01i
在HO版本中，以800 mW/cm²计算，1.25秒可达到1 J/cm²，6.3秒可达到5 J/cm²，12.5秒可达到10 J/cm²。相同的10 J/cm²在传统紫外线UVA固化箱中以8 mW/cm²计算约需21分钟。因此，后固化时间从数分钟缩短至数秒。然而，无法据此得出一个普遍适用的时间：关键在于树脂的目标剂量，而只有在光源、距离和部件几何形状保持不变的情况下，某一时间才对应相同的剂量。如果LED输出功率随使用寿命下降，则在时间不变的情况下剂量也会降低，而设备上并不会显示这一变化。只有当曝光在达到经校准传感器测得的目标剂量时结束，该工序才具有可重复性——在BSL-01i上，UV-MAT剂量控制正是实现这一功能的装置。在氮气环境下，氧气抑制作用也会消失，因此表面能以较低的剂量完全固化。至于曝光能够到达的深度，以及为何双倍剂量并不能带来双倍的固化深度，相关说明请参见增材制造与3D打印。
高功率紫外LED辐照箱BSL-01i的应用
- 氮气气氛下的惰性辐照
- 紫外固化与紫外粘接
- 密封与封装
- 实验室用途
- 光电子元件的组装
