正确测量紫外剂量与辐照度
辐照度与紫外剂量描述的是紫外工艺的不同特性。辐照度是瞬时辐射功率与面积之比；剂量——按标准术语称为辐照量——是辐照度对时间的积分。要获得可靠的结果，需要使光谱范围、测量范围、校准光源、测量距离及测量几何形状与应用相匹配。对于移动工艺，还需加上辐照的时间分布曲线。
本页面梳理了各项量值，说明了影响测量结果的因素，并展示了哪类仪器可解决哪类任务。具体仪器的选型请参见分类紫外测量仪与辐射计。
决定测量结果的因素
测量结果的可靠性取决于测量时所处的条件。以下五个因素起决定性作用：
- 光谱响应度。宽波段辐射计根据其传感器的响应度曲线来评估辐射源。如果辐射源光谱与校准光源不同，就会出现光谱失配——这在辐射源变化时是系统性最大的误差来源。
- 测量几何结构。对于扩展光源或面光源的辐照度测量，需要具有余弦修正功能的入光光学元件。如果没有余弦修正，斜入射辐射会被低估。
- 测量距离与测量平面。应在工艺实际发生的位置进行测量——即在部件或样品平面上测量，而非在自由光束中测量。对于点光源和光斑光源，辐照度会随距离发生剧烈变化。
- 校准。校准必须与所用波谱范围、量程以及尽可能与所用辐射源类型相匹配，并须具有可追溯的校准文件记录。
- 量程、线性度与温度。极高辐照度、脉冲光源以及测量点处的高温会限制可使用的传感器类型。
静态测量还是过程中测量
在光源固定、部件固定的情况下，只需在部件所在平面进行一次静态辐照度测量即可；剂量可由辐照度与照射时间计算得出。而一旦部件或光源发生移动，部件处的辐照度就会随时间变化。此时必须记录峰值辐照度、时间曲线以及由此积分得到的剂量——仅在灯下进行一次静态读数无法描述整个工艺过程。
关于如何在传送带、印刷及连续通过式产线中搭建此类测量，请参见页面用于传送带系统的紫外测量。
哪种仪器适合哪种任务
- 光谱已知的稳定光源，定点测量：选用经过校准的宽波段辐射计，如RMD Pro或RM-12，并配备与光谱范围匹配的传感器。
- 光源变化、LED波长、老化研究：在实验室中使用光谱测量仪器，如UVpad、UVpad E或SR900。
- 生产过程中的剂量：使用扁平记录仪，如curelog或tinyTracker，随工件一同经过生产线。
- 设备的持续监测：使用固定安装的紫外传感器，并配备合适的评估电子设备。
以上每一种组合都遵循同一原则：传感器、评估方式与校准必须与需要证明的过程值相匹配。您可以在紫外测量仪分类中找到按测量任务划分的选型帮助，并在光谱辐射计与宽波段辐射计的区别页面中了解不同仪器类型之间的区别。
关于辐照度与剂量的常见问题
应监测紫外系统的哪个量？
主要应监测最靠近工艺过程的可接近点处的辐照度（单位为W/m²），并由此得出作为时间积分的剂量（单位为J/m²）。换算关系为：10 W/m²相当于1 mW/cm²。传感器温度和光源温度也应一并监测。工艺窗口须以两个维度来规定，即两个量都需设定下限和上限。灯的电功率并非该工艺的测量量。
应在工艺过程的哪个位置进行测量？
应在部件或样品所在的平面进行测量，即工艺实际发生之处——而不是在自由光束中，也不是在灯罩处。对于扩展光源和面光源，需要使用经余弦修正的入光光学系统，否则斜入射的辐射会被低估。对于点光源和聚光光源，辐照度会随距离发生剧烈变化；根据经验法则，测量距离应至少为发光面最大尺寸的10倍。
紫外系统的辐照度与太阳相比有多高？
参照基准为地面处的太阳辐射：在最佳条件下，全球辐射约为1000 W/m²，其中UVA约为62 W/m²，UVB约为5.6 W/m²。因此，辐照度为80 W/m²的UVA测试箱达到该值的1.3倍，辐照度为50 W/m²的UVB测试箱则达到该值的9倍。紫外LED系统可达到8000 W/m²甚至更高，约为太阳UVA辐照度的130倍。在UVC波段则无法进行比较，因为波长低于280 nm的辐射无法到达地球表面。每一个这样的倍数都需要附带另外两项说明：所指的光谱范围，以及测量所在的测量平面——若缺少这两项信息，该数值便无法得到验证。
