
日本ORC(Oak Ridge Corporation)的紫外線照度計(jì)和能量計(jì),是許多工業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行精密紫外線測量的可靠工具,尤其在光固化、半導(dǎo)體制造和印刷電路板(PCB)曝光等對紫外線強(qiáng)度與劑量有嚴(yán)格要求的工藝中扮演著關(guān)鍵角色
精準(zhǔn)測量紫外線強(qiáng)度與劑量,為工業(yè)制造與質(zhì)量控制提供可靠保障。
ORC紫外線照度計(jì)基于光電轉(zhuǎn)換原理工作,其核心是通過精密的光電傳感器將光信號轉(zhuǎn)化為可量化的電信號。
光電探測是整個(gè)過程的第一步:當(dāng)紫外線照射到儀器核心的光電傳感器(通常是光電二極管或硅光電探測器)時(shí),光子會(huì)激發(fā)傳感器材料中的電子,產(chǎn)生一個(gè)與紫外線強(qiáng)度成正比的微弱光電流。
光譜過濾與匹配是確保測量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。太陽光或人造光源發(fā)出的光是包含多種波長的復(fù)合光,而光電傳感器本身對寬范圍的光都可能產(chǎn)生響應(yīng)。
ORC照度計(jì)在傳感器前方安裝了精密的光學(xué)濾光片,它只允許特定目標(biāo)波段的紫外線通過,同時(shí)最大限度地阻擋其他無關(guān)波長的光(如可見光和紅外線),從而確保測量的準(zhǔn)確性和特異性。
信號放大與處理階段,儀器內(nèi)部的運(yùn)算放大器電路會(huì)將光電傳感器產(chǎn)生的微弱電流信號(通常為微安或納安級別)進(jìn)行線性放大,并轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓信號。
隨后,微處理器根據(jù)出廠時(shí)標(biāo)定的校準(zhǔn)系數(shù),將電信號精確轉(zhuǎn)換為以標(biāo)準(zhǔn)單位顯示的數(shù)值。
最終,在顯示與輸出環(huán)節(jié),處理后的數(shù)字信號被發(fā)送到顯示屏。ORC照度計(jì)通常提供兩種關(guān)鍵測量模式:
照度模式:實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的紫外線強(qiáng)度,單位為mW/cm2或W/cm2,反映的是單位面積上接收到的紫外線功率。
光量模式:測量一段時(shí)間內(nèi)的總能量,儀器會(huì)對照度進(jìn)行時(shí)間積分,顯示累積的光量值,單位為mJ/cm2或J/cm2。
ORC紫外線照度計(jì)融合了多項(xiàng)精密測量技術(shù),使其在工業(yè)應(yīng)用中表現(xiàn)出色。
ORC照度計(jì)具備高的測量精度和重復(fù)性。以UV-351型號為例,其對準(zhǔn)精度在自身紫外線標(biāo)準(zhǔn)的±1.5% 范圍內(nèi),重復(fù)性也達(dá)到±1.0% 以內(nèi)。這種精度為工藝過程的一致性提供了可靠保障。
ORC通過提供多種傳感器型號來覆蓋不同的紫外線波段,滿足多樣化的應(yīng)用需求:
UV-25型:敏感波長241-271nm,峰值254nm,適用于深紫外線測量。
UV-35型:敏感波長310-385nm(或320-390nm),峰值350nm或360nm,適用于常規(guī)UV固化。
UV-42型:敏感波長330-490nm,峰值420nm,適用于長波紫外線應(yīng)用。
現(xiàn)代ORC照度計(jì)配備了多種實(shí)用功能。新型號如UV-M03A具有自動(dòng)量程功能,可以輕松測量紫外線照度和光強(qiáng)度。
多數(shù)ORC照度計(jì)還配備了RS-232C通信接口,可將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇C進(jìn)行進(jìn)一步分析和記錄。
設(shè)備采用堅(jiān)固的金屬機(jī)身設(shè)計(jì),具有高耐熱性,工作溫度范圍通常為0-60℃。
同時(shí),它們大多采用小型輕量化設(shè)計(jì),如UV-351尺寸僅為79(寬)×160(深)×11(高)毫米,重量180克,便于現(xiàn)場使用和攜帶。
ORC提供了多種型號的紫外線照度計(jì),以適應(yīng)不同的應(yīng)用場景和測量需求。
以下是一些主要型號的技術(shù)特點(diǎn):
| 型號 | UV-M03A | UV-351 | UV-M06 | UV-M10-P |
|---|---|---|---|---|
| 測量照度范圍 | 0.001-50mW/cm2 | 0.1-100.0mW/cm2 | 0.000-100.0mW/cm2 | 多種光強(qiáng)度設(shè)置 |
| 測量光量范圍 | 0.001-19999mJ/cm2 | 1-19999mJ/cm2 | 0.1-19999mJ/cm2 | 照度與時(shí)間測量 |
| 峰值靈敏度 | 350nm | 360nm | 170nm | 可配多種接收器 |
| 特殊功能 | 自動(dòng)量程,RS-232C輸出 | 一體式設(shè)計(jì),溫度測量 | 準(zhǔn)分子光線測量 | 控制信號輸出,定時(shí)功能 |
| 應(yīng)用領(lǐng)域 | 通用UV測量 | 光固化,印刷機(jī)械 | 準(zhǔn)分子光源監(jiān)測 | UV照射設(shè)備控制 |
表:ORC主要紫外線照度計(jì)型號技術(shù)參數(shù)對比
UV-351型號是一款應(yīng)用廣泛的便攜式設(shè)備,它采用硅光電池作為檢測元件,測量波長范圍為320~390nm,峰值靈敏度波長為360nm。
該型號的測量光量范圍為0.1~19999.0mJ/c㎡,測量照度范圍為0.1~100.0mW/c㎡,工作溫度限制在0至60℃(無凝露),電源采用硬幣型鋰電池,支持連續(xù)使用300小時(shí)。
ORC紫外線照度計(jì)在多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著關(guān)鍵作用,確保工藝過程的精確性和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。
在這些高度精密的領(lǐng)域,ORC照度計(jì)用于監(jiān)控曝光設(shè)備的光強(qiáng),確保光刻工藝的精確性和一致性。
SD型傳感器(如UV-SD25、UV-SD35、UV-SD42)專門為這些應(yīng)用設(shè)計(jì),保證與現(xiàn)有測量設(shè)備的數(shù)據(jù)兼容性。
在印刷電路板制造過程中,ORC照度計(jì)用于管理曝光工藝。對此類應(yīng)用,推薦使用SN型傳感器(如UV-SN25、UV-SN35、UV-SN42)。
UV-351型號特別適用于電子電路板曝光設(shè)備及紫外線傳送帶等場景。
ORC紫外線照度計(jì)廣泛應(yīng)用于各種UV固化過程,如印刷、涂料和粘合劑固化。
在這些應(yīng)用中,測量累計(jì)光量至關(guān)重要,因?yàn)樗苯記Q定了固化程度和最終產(chǎn)品質(zhì)量。
ORC設(shè)備也用于測量紫外線殺菌設(shè)備的照射強(qiáng)度與劑量,確保殺菌效果。
同時(shí),在各種需要精確測量紫外線強(qiáng)度和能量的科學(xué)研究中,ORC照度計(jì)也發(fā)揮著重要作用。
選擇合適的ORC紫外線照度計(jì)并正確使用,是確保測量準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。
波長匹配是首要考慮因素:根據(jù)應(yīng)用場景選擇中心波長匹配的探頭。例如,用365nm的探頭去測254nm的光源,將得到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。
傳感器類型選擇:對于半導(dǎo)體和液晶基板制造過程,推薦使用SD型傳感器;對于電子電路板制造過程,則推薦使用SN型傳感器。
測量范圍:根據(jù)待測光源的強(qiáng)度選擇合適的測量范圍。如果強(qiáng)度未知,建議選擇具有自動(dòng)量程功能的型號。
環(huán)境條件:考慮工作環(huán)境的溫度、濕度等因素,確保所選型號能在該環(huán)境下穩(wěn)定工作。
定期校準(zhǔn):為保證測量精度,建議定期將整套設(shè)備送至有資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)。
避免過熱:雖然探頭設(shè)計(jì)用于耐受一定高溫(如UV-351可耐60℃),但仍需注意探頭標(biāo)稱的溫度上限。
保持清潔:探頭前部的濾鏡窗口需保持清潔,避免污漬、指紋影響透光性和測量結(jié)果。
正確解讀數(shù)據(jù):理解照度(mW/cm2,強(qiáng)度)和累計(jì)光量(mJ/cm2,能量/劑量)的區(qū)別至關(guān)重要。在UV固化或UV殺菌工藝中,光量往往是決定最終效果的關(guān)鍵參數(shù)。
從確保智能手機(jī)電路板的精密曝光,到控制汽車燈罩的UV固化工藝,ORC紫外線照度計(jì)通過其高精度測量能力和可靠的性能,正默默支撐著眾多工業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量控制和工藝優(yōu)化。
隨著紫外線應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,ORC也在持續(xù)創(chuàng)新其產(chǎn)品線,如2025年新推出的UV-M10-P型號,配備了控制信號輸出功能,進(jìn)一步拓展了紫外線測量的應(yīng)用范圍。