技術情報 UV照射とUV露光量

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表面処理

UV照射とUV露光量

UVは可視光より波長が短く、現在は表1に示されるように100nmから400nmまでの光と定義され、主要な作用に応じて三つの領域に区分されています。低圧UVランプは185nm線と254nm線の2波長が主要波長で、高圧UVランプは365nm線が主要波長です。
表1.UVの波長領域と区分
  X線 UV 可視光 赤外線
UV-C UV-B UV-A
λ(nm) 100 280 315 400 780  
Energy  
(kJ/mol) 1196 427 380 299 153  
(eV) 12.4 4.9 3.3 3.1 1.6  
UVを使用する時は、数値管理のために主要波長の照度と露光量の値を知る必要があります。 UV照度は表面のある点に入射した放射束を面積で割ったもので、単位はW/cm2で表され、UV露光量は与えられて時間に表面のある点に入射した入射エネルギーを面積で割ったもので、単位はJ/m2で表されます。

UV露光量とUV照度との間には次のような関係が成立します。
UV露光量(J/m2)=UV照度(W/cm2)×時間(sec)

UV照度やUV露光量の単位は、現場ではmJ/cm2やmW/cm2で現させることが多いです。
最近は、三波長とも専用の照度計と光量計が市販されており、管理は行いやすくなっています。照度計が使われるのが一般的です。
UVの測定で注意することは、信頼のおける安定した標準光源がないため、UV照度計や光量計の確度が非常に悪いことです。メーカーが異なる計器の値を比較すると、値が2倍以上異なることも珍しくありません。したがって、UV照度やUV露光量の数値を比較する場合には、用いた計器のメーカーを確認して、他製品の値と換算する必要があります。
ただし、換算表は自分で作るしかありません。表2はランプの波長とそのエネルギー値を示したものです。
表2.低圧UVランプとエキシマランプの主要波長とそのエネルギー
  低圧UVランプ Xeエキシマランプ 高圧UVランプ
発光波長(nm) 185 254 172 365 etc
エネルギー (kJ/mol) 647 472 696 328
(eV) 6.7 4.9 7.2 3.4