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光谱范围:从UV-C到IR-C

UV-C、UV-B、UV-A、可见光与红外之间的界限并非由物理规律给定,而是人为定义的——且这些定义因标准而异。任何为某一光谱波段赋予辐照度的人都需要清楚自己采用的是哪种约定:在UV-B边界处,国际定义与美国通行定义相差五纳米,而正是这五纳米决定了某个读数究竟属于哪个波段。

本页列出了依据DIN/ISO 20473的分类,并说明CIE、WHO与美国惯例在何处与该标准存在差异。

依据 DIN/ISO 20473 标准的光谱范围

名称 符号 波长范围
紫外线C UV-C 100~280 nm
其中真空紫外线 VUV 100~200 nm
其中远紫外线C – 200~230 nm(并非该标准中的类别,为实际应用中的常用名称)
紫外线B UV-B 280~315 nm
紫外线A UV-A 315~380 nm
可见光辐射 VIS 380~780 nm
红外线A IR-A 780~1400 nm
红外线B IR-B 1400~3000 nm
红外线C IR-C 3000 nm~1 mm
其中中红外 MIR 3000~50,000 nm
其中远红外 FIR 50,000 nm~1 mm

光谱范围的其他标准与分类

在光生物学的某些领域,波长范围被细分为200 nm至290 nm、290 nm至320 nm以及320 nm至400 nm。有时这些波长范围被(错误地)称为UV-A、UV-B和UV-C。波长小于180 nm的紫外辐射被称为真空紫外辐射。需要注意的是,380 nm至400 nm之间的辐射被称为可见辐射,尽管根据定义,该波长范围也属于紫外辐射范围。

在防护太阳辐射的标准中,例如日常用太阳镜的标准,UV-A的上限有时被设定为380 nm。而在针对人造光源辐射防护要求的标准中,UV-A的上限通常设定为400 nm,这与CIE的定义一致。国际非电离辐射防护委员会(ICNIRP)、美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)、世界卫生组织以及《欧洲议会和理事会关于保护工人免受人造光辐射相关健康和安全风险的指令》等均采用400 nm作为上限。

在某些应用中,紫外光谱还被细分为「远紫外」「真空紫外」和「近紫外」;但这些界限会因应用领域不同而有所差异(例如在气象学、光学设计、光化学和热物理学中)。

综上所述,可以说紫外辐射、光和红外辐射的光谱范围分类是与具体应用相关的。

紫外辐射的标准分类

紫外线(UV)辐射按光谱范围的分类因标准和应用而异。以下将详细介绍紫外线辐射的不同光谱范围及其在各种标准中的分类,以及它们的具体应用。

国际标准化组织(ISO)、德国标准化学会以及其他组织(如CIE)已针对相关应用定义了光谱范围。这些定义并不总是一致的。不过,最常见的分类为:

根据CIE的e-ILV以及标准CIE S 017/E:2020 ILV,紫外线辐射至红外线辐射的光谱范围分类:

以下标准对紫外辐射的光谱范围有各自的分类

DIN EN ISO 24444:2022-07 化妆品,特别是防晒产品测试方法及体内测定防晒系数

DIN EN ISO 24443:2022-08 化妆品,防晒产品测试方法领域的应用

DIN EN ISO 24442:2022-10 UVA防晒系数的测定

DIN EN ISO 18369-1:2018-04 眼科光学-隐形眼镜-第1部分:定义、隐形眼镜材料分类及隐形眼镜规格标注建议

DIN EN 16981:2021-12 光催化-术语表;

DIN EN IEC 62471-7; VDE 0837-471-7:2024-04 灯具及灯具系统的光生物安全性

ISO 20473:2007-04 光学和光子学-光谱波段

DIN EN 16782:2016-07 文化遗产保护-多孔无机材料的清洁-文化遗产激光清洁工艺

DIN EN ISO 4007:2020-01 个人防护装备-眼部和面部防护

DIN EN ISO 29464:2020-09 空气及其他气体的净化

DIN EN ISO 9488:2022-12 太阳能

DIN EN 13758-1:2007-03 纺织品-防紫外线太阳辐射性能-第1部分:服装用纺织品的测试方法

DIN EN ISO 105-A08:2003-01 纺织品-色牢度测试-A08部分:色度学词汇

DIN EN ISO 14692-1:2018-02 石油和天然气工业-玻璃钢(GRP)管道-第1部分:术语、符号、应用及材料

DIN EN 1330-1:2015-05 无损检测-术语

您可以在此下载上述标准的光谱范围列表

各标准的差异之处

波段 DIN/ISO 20473 CIE S 017(ILV) WHO and ICNIRP USA(EPA, photobiology)
UV-C 100~280 nm(实际应用中为200~280 nm) 100~280 nm 100~280 nm 100~290 nm
UV-B 280~315 nm 280~315 nm 280~315 nm 290~320 nm
UV-A 315~380 nm 315~400 nm 315~400 nm 320~400 nm
可见光 380~780 nm 下限360~400 nm,上限760~830 nm 未定义 400~700 nm

交互式探索光谱范围

该浏览器遵循CIE S 017(ILV)的分类标准,展示了每个波长对应的光谱范围、相关量以及典型光源。在惯例存在分歧之处——例如在380~400 nm之间的区段,该标准将其同时归入UVA和可见光范围——文中会明确加以说明。

该计算器完全在您的浏览器中运行 — 不会传输任何数据。

边界为何不同

315 nm 与 320 nm 之分。国际标准化的 UV-B 与 UV-A 分界线为 315 nm。美国光生物学及 EPA 出版物大多以 320 nm 为界。这一差异源于红斑作用光谱:作用曲线在 300~330 nm 之间下降数个数量级,边界划在何处属于约定,而非测量结果。实际意义在于:以 mW/cm² 表示的 UV-B 数值,若不注明所依据的分类标准,就无法进行比较。

380 nm 与 400 nm 之分。DIN/ISO 20473 将 UV-A 的上限定为 380 nm——按该标准,可见辐射由此开始,整个光学光谱划分连续、无空隙。而健康与安全实践则采用 400 nm:ICNIRP、ACGIH、世界卫生组织以及欧盟关于人工光辐射的指令 2006/25/EC 均将 UV-A 上限定于此处。用于防护太阳辐射的标准——例如太阳镜相关标准——有时仍沿用 380 nm。

实践中,凡是使用 395 nm 或 405 nm 紫外 LED 工作的人员,正好处于这一边界之上。按 ISO 20473,这属于可见辐射;按 ICNIRP,这属于设有暴露限值的 UV-A——在同一份检测报告中,这两种判读方式往往并列出现。

100 nm 与 200 nm 之分。两个数值都是正确的,只是用途不同。按照 DIN/ISO 20473 与 CIE S 017 的国际分类,UV-C 的范围为 100~280 nm。而实用分类则从 200 nm 开始,因为氧气会吸收低于该波长的辐射:在约 200 nm 以下,紫外线不再在空气中传播,而是分解氧气并生成臭氧。因此,设计辐照系统或选择传感器时,通常采用 200~280 nm 的范围;而在引用标准时,则采用 100~280 nm。

这对测量意味着什么

紫外传感器并不是直接测量"UV-A"。它测量的是基于自身光谱响应度的加权总和,而这条曲线的边缘是渐变的,从不会与标准边界精确重合。两个都标注为"UV-A"的传感器,在测量同一盏灯时可能给出不同的读数——这并非因为其中一个是错的,而是因为它们的加权方式不同。

这对日常工作有三点影响:

  • 每个读数都需要连同传感器的光谱范围一起给出,而不仅仅是缩写。Opsytec传感器的光谱范围列于紫外传感器页面。
  • 对于窄带光源——紫外LED——峰值波长相对于传感器边缘的位置决定了读数。此时,光谱辐射计是更稳妥的选择。
  • 只有通过符合ISO 17025的可计量溯源校准,读数之间才具有可比性。

相关基础概念——什么是紫外辐射、为什么严格来说并不存在"紫外光",以及哪些标准使用各自的分类方式——请参见什么是紫外辐射页面,该页面还提供了不同光谱范围标准清单的下载。

下载:光谱范围与标准PDF文件——列出了自行定义光谱范围的各项标准及其相应界限。关于物理量与单位的更多内容:辐射度量(辐射功率、辐照度和剂量),以及光度量(光通量、照度和亮度)。

该标准涉及光谱辐射测量;光学及照明技术领域的光谱辐射测量与辐射物理用辐射源

根据ISO 21348:2007的光谱范围分类

下表详细概述了UVA、UVB和UVC的光谱范围(以纳米(nm)为单位),并考虑了航空航天工业中的具体应用领域。该分类用于确定自然和人工环境中的太阳辐射,并应用于航空航天工业的设计。

名称 光谱范围
真空紫外, VUV 10~200 nm
极紫外, EUV 10~121 nm
远紫外, FUV 122~200 nm
紫外C, UVC 100~280 nm
紫外B, UVB 280~315 nm
近紫外, NUV 300~400 nm
UV-A 315~400 nm
可见光, VIS 380~760 nm
紫色 360~450 nm
蓝色 450~500 nm
绿色 500~570 nm
黄色 570~591 nm
橙色 591~610 nm
红色 610~760 nm
红外, IR 760~1000000 nm
近红外, IR-A 760~1400 nm
中红外, IR-B 1400~3000 nm
远红外, IR-C 3000~1000000 nm

除100 nm外,上表还将200 nm作为紫外C的边界。这是一个实用边界:在大约200 nm以下,氧气会吸收该辐射,辐射不再在空气中传播,而是转化为臭氧。根据CIE S 017和DIN/ISO 20473的国际分类,其范围从100 nm开始,并包括真空紫外。

* 可见光辐射的光谱范围没有精确的界限,因为它取决于到达视网膜的辐射通量以及观察者的敏感度。下限通常设定在360 nm至400 nm之间,上限设定在760 nm至830 nm之间。

e-ILV免费提供国际标准CIE S 017/E:2020 ILV《国际照明词汇》第2版中包含的所有术语和定义。

过去,尤其是在三语地区,以下紫外辐射分类使用得更为频繁:


根据DIN 5030-2:1982-09(现行)和DIN 5031-7:1984(已撤销)的紫外至红外辐射光谱范围

name 光谱范围
UV-C 100~280 nm
VUV 100~200 nm
Far-UVC 200~230 nm
UV-B 280~315 nm
UV-A 315~400 nm
VIS 380~780 nm
IR-A 780~1400 nm
IR-B 1400~3000 nm
IR-C 3000~1000000 nm
MIR 3000~50000 nm
FIR 50000 nm~1 mm

各类标准光谱范围概览

可见辐射的光谱范围并没有精确的界限,因为它取决于到达视网膜的辐射通量以及观察者的响应度。下限通常取360 nm~400 nm之间,上限通常取760 nm~830 nm之间。

来源:https://cie.co.at/eilvterm/17-21-009

CIE规定的光谱范围
名称光谱范围
UV-A315~400 nm
UV-B280~315 nm
UV-C200~280 nm
可见辐射–
IR-A780~1400 nm
IR-B1400~3000 nm
IR-C3000~1000000 nm

化妆品,尤其是防晒产品测试方法及防晒系数的体内测定

根据 DIN EN ISO 24444:2022-07 的光谱范围
名称光谱范围
UV-A320~400 nm
UVA II320~340 nm
UVA I340~400 nm。
UV-B290~320 nm

化妆品,防晒产品测试方法领域的应用

DIN EN ISO 24443:2022-08 规定的光谱范围
名称光谱范围
UV,紫外辐射290~400 nm
UV-A320~400 nm
UVA II320~340 nm
UVA I340~400 nm。
UV-B290~320 nm

UVA防晒指数的测定

依据DIN EN ISO 24442:2022-10的光谱范围
名称光谱范围
UV-A320~400 nm
UVA II320~340 nm
UVA I340~400 nm。
UV-B290~320 nm

眼科光学 - 接触镜 - 第1部分:术语、接触镜材料分类以及接触镜规格编写建议

DIN EN ISO 18369-1:2018-04 规定的光谱范围
名称光谱范围
UV-A315~380 nm
UV-B280~315 nm

航空航天 - 用于航空航天应用的电缆

依据 DIN EN 3475-706:2006-07 的光谱范围
名称光谱范围
UV,紫外线200~400 nm

航空航天 - 使用紫外激光的电线和电缆标记工艺

根据 DIN EN 4650:2023-06 的光谱范围
名称光谱范围
紫外线(UV)200 nm~400 nm

各光谱范围的名称及界限均依照国际照明委员会(CIE)的建议,唯该建议中UV-C范围为100 nm至280 nm,因此包含了真空紫外范围。

依据DIN EN 16981:2021-12的光谱范围
名称光谱范围
UV,紫外线100 nm~400 nm
真空紫外线(VUV)100 nm~200 nm
UV-C200 nm~280 nm
UV-B280 nm~315 nm
UV-A315 nm~400 nm

灯及灯系统的光生物安全性。测量方法

依据IEC TR 62471-4的光谱范围
名称光谱范围
UVA,近紫外315 nm~400 nm

灯具及灯具系统的光生物安全性。针对非激光类光学光源辐射安全性的制造商要求指南

依据 PD IEC/TR 62471-2:2009-10-31 划分的光谱范围
名称光谱范围
UVA,近紫外315~400 nm

灯和灯系统的光生物安全性 - 第6部分:发射紫外辐射的产品(IEC 62471-6:2022)

IEC 62471-6:2022 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射100~400 nm
UV-C100~280 nm
UV-B280~315 nm
UV-A315~400 nm

灯及灯系统的光生物安全性

在某些应用中,紫外光谱还被进一步细分为"远紫外""真空紫外"和"近紫外";但这些界限会因应用领域(如气象学、光学设计、光化学和热物理学)的不同而有所差异。

依据DIN EN IEC 62471-7; VDE 0837-471-7:2024-04划分的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV辐射,UVR100~400 nm
UV-C100~280 nm
UV-B280~315 nm
UV-A315~400 nm

灯及灯系统的光生物安全性

100 nm至400 nm之间的紫外辐射范围通常划分为:UV-A为315 nm至400 nm;UV-B为280 nm至315 nm;UV-C为100 nm至280 nm。这些紫外辐射的名称不应被理解为精确的界限,尤其是在光生物效应方面。在光生物学的某些领域,波长范围被细分为200 nm至290 nm、290 nm至320 nm和320 nm至400 nm。有时这些波长范围被(不正确地)称为UV-A、UV-B和UV-C。波长小于180 nm的紫外辐射被称为真空紫外辐射。需要注意的是,380 nm至400 nm之间的辐射被称为可见辐射,尽管根据定义,该波长范围也属于紫外辐射范围。

依据DIN EN 62471:2009-03 / EN 62471:2008的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射100 nm至400 nm
UV-C100 nm至280 nm
UV-B280 nm至315 nm
UV-A315 nm至400 nm

光谱辐射测量;光谱辐射测量用发射体;选择准则

光学领域及照明技术中的辐射物理学 - 补编1:DIN 5031中量、公式符号和单位目录及索引

依据DIN 5030-2:1982-09和DIN 5031-7:1984(已废止)的光谱范围
名称光谱范围
UV-C100 nm~280 nm
VUV100 nm~200 nm
FUV200 nm~280 nm
UV-B280 nm~315 nm
UV-A315 nm~400 nm
VIS380 nm~780 nm
IR-A780 nm~1400 nm
IR-B1400 nm~3000 nm
IR-C3000 nm~1000000 nm
MIR3000 nm~50000 nm
FIR50000 nm~1000000 nm

航天飞行环境(自然与人工)——太阳辐射的确定

ISO 21348:2007规定的光谱范围
名称光谱范围
真空紫外,VUV10 nm~200 nm
极紫外,EUV10 nm~121 nm
远紫外,FUV122 nm~200 nm
紫外C,UVC100 nm~280 nm
紫外B,UVB280 nm~315 nm
近紫外,NUV300 nm~400 nm
UV-A315 nm~400 nm
可见光,VIS380 nm~760 nm
紫色360 nm~450 nm
蓝色450 nm~500 nm
绿色500 nm~570 nm
黄色570 nm~591 nm
橙色591 nm~610 nm
红色610 nm~760 nm
红外,IR760 nm~1000000 nm
近红外,IR-A760 nm~1400 nm
中红外,IR-B1400 nm~3000 nm
远红外,IR-C3000 nm~1000000 nm

极紫外,EUV:该定义通常被该光谱类别的数据提供商以及材料科学界所采用
远紫外,FUV:该定义通常被高空大气物理学界所采用

UV-C设备 - 安全信息 - 人员允许暴露

根据 DIN EN ISO 15858:2017-01;EN ISO 15858:2016 的光谱范围
名称光谱范围
真空紫外100~200 nm
UV-C100~280 nm
UV-B280~315 nm
UV-A315~400 nm

DIN 18716:2017-06 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外波长短于可见辐射的光辐射

航空航天系列 - 航空航天用电缆 - 测试方法

DIN EN 3475-705:2022-11 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外线200~400 nm

航空航天 - 使用紫外激光器进行电线电缆标记的工艺

根据 DIN EN 4650:2023-06 的光谱范围
名称光谱范围
紫外200 nm~400 nm

光催化 - 术语表;

依据 DIN EN 16981:2021-12 的光谱范围
名称光谱范围
真空紫外(VUV)100~200 nm
UV-C200~280 nm
UV-B280~315 nm
UV-A315~400 nm

UV-C:词条注1:该区域进一步划分为以下四个子波段:-真空紫外(VUV)100~200 nm;-UV-C 200~280 nm;-UV-B 280~315 nm;-UV-A 315~400 nm。
UV-B:各区域的名称及界限与国际照明委员会(CIE)的建议一致,唯一区别在于该建议中UV-C范围为100~280 nm,因此包含了真空紫外范围。

眼科光学 - 眼镜片

DIN EN ISO 13666:2019-12 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射波长短于可见光的光学辐射

ISO 20473规定了光学和光子学标准中使用的紫外辐射光谱范围,并将其划分为:- UV-A:315~380 nm;- UV-B:280~315 nm;- UV-C:100~280 nm。在其他健康与安全领域,UV-A被定义为315~400 nm

ISO 20473:2007-04规定的光谱范围
名称光谱范围
UV-C200~280 nm
UV-B280~315 nm
UV-A315~380 nm

轨道交通应用 - 轨道车辆前窗

依据CIE标准划分的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV200 nm和380 nm之间

文化遗产保护 - 未处理或已处理的多孔无机材料表面在模拟太阳辐射下的人工老化

DIN EN 17036:2018-08 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV100 nm~400 nm
UV-C200 nm~280 nm
UV-B280 nm~315 nm
UV-A315 nm~400 nm

文化遗产保护 - 多孔无机材料的清洗 - 用于文化遗产的激光清洗工艺

依据DIN EN 16782:2016-07的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射10 nm~380 nm

个人防护装备 - 眼部和面部防护

在防护太阳辐射的标准中,例如在日常使用的太阳镜标准中,UV-A的上限有时被假定为380 nm。而在针对人造光源辐射防护要求的标准中,UV-A的上限通常被假定为400 nm,这与CIE的定义一致。ICNIRP、ACGIH、世界卫生组织以及欧洲议会和理事会关于人造光辐射对健康和安全危害的防护指令等均采用400 nm作为上限。

DIN EN ISO 4007:2020-01规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV辐射,UVR波长短于可见光辐射的光学辐射

空气和其他气体的净化

DIN EN ISO 29464:2020-09规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV100 nm~400 nm
UV-C200 nm~280 nm
UV-B280 nm~315 nm
UV-A315 nm~400 nm

太阳能

DIN EN ISO 9488:2022-12 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射10~400 nm
UV-C200~280 nm
UV-B280~315 nm
UV-A315~400 nm

航空航天结构

依据 ISO 5843-6:1985-06 的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV辐射无

纺织品 - 抵御太阳紫外线辐射的防护性能 - 第1部分:服装用纺织品的测试方法;

DIN EN 13758-1:2007-03标准中的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UVR180~400 nm
–200~280 nm
–280~315 nm
–315~400 nm

纺织品——色牢度试验——第A08部分:比色术语

紫外辐射光谱范围的极限值并未精确定义,可能因应用而有所不同。

DIN EN ISO 105-A08:2003-01标准中的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV辐射其单色成分波长短于可见辐射且大于约100 nm的辐射能

石油和天然气工业 - 玻璃纤维增强塑料(GRP)管道 - 第1部分:术语、符号、应用和材料

DIN EN ISO 14692-1:2018-02 规定的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射,UV辐射紧邻可见光谱上方频段的电磁辐射

无损检测 — 术语

根据DIN EN 1330-1:2015-05的光谱范围
名称光谱范围
紫外辐射无
主题专家

作者:Mark Paravia博士

Mark Paravia工学博士是位于埃特林根(Ettlingen)的Opsytec Dr. Gröbel GmbH的总经理,并负责领导该公司获得认可的校准实验室。在KIT照明技术研究所从事脉冲氙准分子放电研究之后,他目前的研究重点是光学辐射测量技术。他是DIN标准委员会FNL 7"光学辐射"分委会的副主席,同时也是DVGW紫外线消毒项目组的成员。