LED黑光燈照度值為什么是5000？

作者：美國磁通時(shí)間：2020-01-29 21:44:38瀏覽2102 次

信息摘要：

當(dāng)使用手持式黑光燈時(shí)，黑光燈通常會(huì)處于標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處，使用黑光手電筒時(shí)，距離會(huì)近許多。而吊頂式黑光燈的使用距離會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)很多。在的情況下，UV-A輻照度都必須是可控的。手電筒在13厘米處的輻照度為5,000 μW/cm2 會(huì)對(duì)近距離和復(fù)雜空間的檢測很有幫助。但是在38厘米處，它的輻照度就會(huì)小于560 μW/cm2 。同樣的，吊頂式黑光燈在0.76米的距離處能提供的輻照度為5,000 μW/cm2 ，但是處于標(biāo)準(zhǔn)距離時(shí)輻照度將會(huì)接近10,000 μW/cm2 。

黑光燈照度值為什么是5000？

市面上大多數(shù)黑光（UV-A）燈在距離38cm處的輻照強(qiáng)度都被設(shè)定在5,000 μW/cm2。這個(gè)數(shù)字為何如此特別？

光的物理特性

光的強(qiáng)度遵循平方反比定律。就是說，距離你一米遠(yuǎn)的位置有一盞亮著的燈，如果你移動(dòng)至距離它兩米的位置，這盞燈的亮度不會(huì)變成原來的一半，而是原來的四分之一。當(dāng)你移動(dòng)至距離它3米的位置時(shí)，亮度會(huì)減小至原來的九分之一。當(dāng)你向燈靠近時(shí)，亮度也會(huì)以同樣的方式增加，在距離燈50cm的位置上，亮度會(huì)是原來的4倍，25cm的位置上，亮度會(huì)是原來的16倍。對(duì)我們來說，這意味著到燈具的距離和光源的數(shù)量一樣重要。為了對(duì)比在熒光無損探傷中黑光燈的紫外線（UV-A）輻照強(qiáng)度，行業(yè)內(nèi)選取了15英寸/38厘米這個(gè)距離作為標(biāo)準(zhǔn)。在相同的距離下，不同黑光燈的相關(guān)性能可以直觀的比較出來。

美國磁通ST700 LED黑光燈

人眼視覺

使?jié)B透劑和磁粉發(fā)出熒光（使之在黑暗中可見）需要一定的UV-A輻照度。提供的UV-A越強(qiáng)，產(chǎn)生的熒光亮度越高，但也是有限的。ASTM E2297和E1316中規(guī)定波長在320-400 nm之間的光為UV-A，波長在400-760 nm之間的光為可見光。但是在自然界中，光譜是連續(xù)的。我們稱之為UV-A和可見光的物質(zhì)并沒有天然區(qū)別 – 它們只是被人為區(qū)分開了。以人眼視覺來看，它們也是連續(xù)的。人眼能感知的光當(dāng)中并沒有硬性分類，隨著年齡的增長，人眼能感知到的光也會(huì)發(fā)生變化。年輕人的眼睛可以感知到波長zui短至390 nm（雖然我們在科學(xué)中把它定義為UV-A）的光，如果環(huán)境中沒有其他光源，波長小于380 nm的光也能以深紫色的形式被人眼所看見。

在暗室的黑暗環(huán)境中，人眼能夠感知到一些UV-A。即使熒光亮度隨著UV-A的增強(qiáng)而增高，在你所能看到的范圍內(nèi)也會(huì)有所衰減。過高的UV-A強(qiáng)度在人眼視覺中會(huì)超過并抑制熒光顯示亮度—這種情況通常稱之為“眩光效應(yīng)”。

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UV-A強(qiáng)度研究

有關(guān)UV-A強(qiáng)度所產(chǎn)生效應(yīng)的研究中已經(jīng)證明了滲透劑和磁粉中的熒光染料及色素在長期暴露于高強(qiáng)度輻照下會(huì)發(fā)生衰減。過長時(shí)間暴露在高強(qiáng)度UV-A下會(huì)降低發(fā)出的熒光亮度。這種情況通常稱之為“熒光褪色”。為了確保能夠應(yīng)對(duì)眩光效應(yīng)和熒光褪色，NDT確立了zui高UV-A輻照度的概念。詳細(xì)規(guī)定根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、OEM、Prime和應(yīng)用不同而有所變化。許多標(biāo)準(zhǔn)中允許UV-A輻照度zui高達(dá)到10,000 μW/cm2 ，但必須限制暴露時(shí)間，以避免熒光褪色。ISO 3059標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的zui大輻照度5,000 μW/cm2 現(xiàn)在是公認(rèn)的長時(shí)間暴露下的安全輻照度。

結(jié)論

我們依照光的特性規(guī)定了15英寸/38厘米的標(biāo)準(zhǔn)距離。根據(jù)人眼視覺和熒光材料的特性規(guī)定了5,000 μW/cm2 的zui大輻照度。同時(shí)采用這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)使我們的工作變得簡單：距離黑光燈38厘米的距離處，zui大輻照度達(dá)到5,000 μW/cm2 。由于顯現(xiàn)存的光源種類非常多，這樣的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合并不會(huì)適用于情況。

疑問主要在于不考慮黑光燈距離的情況下，被測表面的zui大輻照度。當(dāng)使用手持式黑光燈時(shí)，黑光燈通常會(huì)處于標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處，使用黑光手電筒時(shí)，距離會(huì)近許多。而吊頂式黑光燈的使用距離會(huì)比標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)很多。在的情況下，UV-A輻照度都必須是可控的。手電筒在13厘米處的輻照度為5,000 μW/cm2 會(huì)對(duì)近距離和復(fù)雜空間的檢測很有幫助。但是在38厘米處，它的輻照度就會(huì)小于560 μW/cm2 。同樣的，吊頂式黑光燈在0.76米的距離處能提供的輻照度為5,000 μW/cm2 ，但是處于標(biāo)準(zhǔn)距離時(shí)輻照度將會(huì)接近10,000 μW/cm2 。

在這些例子中，黑光手電筒和吊頂式黑光燈在標(biāo)準(zhǔn)距離處的輻照度相差很大。但是當(dāng)按照它們的設(shè)計(jì)目的使用時(shí)，效果是相當(dāng)好的。因?yàn)镮SO 3059和其他標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了5,000 μW/cm2 的zui大輻照度是在被檢測表面上的，而不是38厘米的標(biāo)準(zhǔn)距離處的。

方案

美國磁通ST700 LED黑光燈是為了滿足檢測規(guī)范同時(shí)zui大化檢測面積而設(shè)計(jì)的。ST700是一臺(tái)吊頂式黑光燈，它能夠安裝在與檢測表面保持一定距離的位置上，從而使操作者獲得足夠的工作空間。在0.9米的距離處，ST700也能提供足夠的UV-A輻照度來完成檢測，它在標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處能夠提供7,000 μW/cm2 的輻照度。當(dāng)參照羅羅和空客標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，zui小工作距離是61厘米。