紫外光固化UV輻照強(qiáng)度與能量的關(guān)系
uv強(qiáng)度與能量有什么關(guān)系呢?任何紫外光固化過程都是按照“速度……能量”曲線來(lái)運(yùn)行的。根據(jù)這個(gè)曲線，速度和能量成簡(jiǎn)單的反比關(guān)系。例如，如果速度加倍，工件表面所吸收的能量減少了一半。
紫外光固化工藝曲線將適用于特定的紫外光油墨、基材和燈具中。隨著速度的增加，能量減少，工件表面所接收的能量越來(lái)越少，最終將不足以進(jìn)行完全固化。這個(gè)能量吸收量的臨界點(diǎn)就是固化窗口的一個(gè)極限，能量是沿著水平軸線運(yùn)行的。
在很多紫外光固化過程中，能量密度或輻照度甚至比uv能量本身還要重要。uv輻照強(qiáng)度uv強(qiáng)度包括最重要的峰值時(shí)的uv輻照度。因?yàn)檩椪諒?qiáng)度的分布圖形主要與燈具外形存在一定的函數(shù)關(guān)系，而且除非燈具被移出焦點(diǎn)，否則該函數(shù)關(guān)系就會(huì)保持不變。輻照強(qiáng)度的度量單位是毫瓦/平方厘米或瓦/平方厘米。
輻照強(qiáng)度由燈具的電氣輸入功率、燈具功效、輻射輸出、發(fā)射功效(由燈具的幾何形狀、燈管尺碼和光線焦點(diǎn)等決定)等因素決定。uv光譜的長(zhǎng)波和短波在紫外燈管中添加物質(zhì)而成為有時(shí)被稱為“摻雜”或添加式燈管。被添加的物質(zhì)也能被蒸發(fā)并達(dá)到等離子狀態(tài)。紫外光一部分來(lái)自水銀，一部分來(lái)自這些添加物。但添加物發(fā)射其特有的波長(zhǎng)，添加物能改變燈管的輸出。
在350~400nm范圍的輸出強(qiáng)，它也發(fā)射部分短波長(zhǎng)紫外光，但在有時(shí)稱作紫外“uva”波段的范圍內(nèi)非常有效(有時(shí)候把紫外線光波長(zhǎng)分為“a”，“b”和“c”三個(gè)波段)。紫外“a”波段常常指320~400nm或300~450nm；紫外“b”波段常常指280~320nm；紫外“c”波段指200~280nm。
因?yàn)檫@種分類并不是很準(zhǔn)確，我更愿意用長(zhǎng)波、中波和短波來(lái)區(qū)分。uv燈添加了別的物質(zhì)，它仍然發(fā)射短波，但不是很多，在400~450nm范圍內(nèi)有非常強(qiáng)、非常有效的輸出，人們可設(shè)計(jì)出在長(zhǎng)波、中波或短波有強(qiáng)輸出的不同的紫外燈管。然而卻不能設(shè)計(jì)出在所有波段都有效的紫外燈管，而且這也不是我們所希望的，因?yàn)椴荒芗せ罟庖l(fā)劑的波段內(nèi)的紫外光能是無(wú)效的、被浪費(fèi)的能量。
選擇特定燈管的主要原因在于它所發(fā)出的紫外光能避免被待固化物質(zhì)吸收，但其波長(zhǎng)又能激活光引發(fā)劑。白色顏料的固化二氧化鈦與眾不同的紫外光吸收特性，二氧化鈦是典型的常用白色顏料，它吸收幾乎所有的紫外光并反射可見光，這使得白色難于用紫外光進(jìn)行固化，白色物質(zhì)有一個(gè)“窗口”，大約在400~430nm。
如果我們使用長(zhǎng)波長(zhǎng)的uv燈，這種燈在這個(gè)窗口范圍內(nèi)很有效，因此我們就能成功地固化白色油墨。這就是我們?yōu)槭裁匆ù罅科f明燈管光譜分布與紫外固化物質(zhì)吸收性相匹配的原因。聚焦紫外光固化還有許多有待揭開的神秘：與燈管輸出效果和光譜分布同樣重要的是，燈管的焦距與反射罩的作用。此刻，我們得將燈管發(fā)射的輻射能量與抵達(dá)工件表面的能量區(qū)別開來(lái)，可瞬間抵達(dá)表層的光稱為輻照，輻照常常不準(zhǔn)確地稱為“強(qiáng)度”。以上即是uv強(qiáng)度與能量的關(guān)系。