LED黑光燈照度值為什么是5000？

作者：美國磁通時間：2020-01-29 21:44:38瀏覽2223 次

信息摘要：

當(dāng)使用手持式黑光燈時，黑光燈通常會處于標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處，使用黑光手電筒時，距離會近許多。而吊頂式黑光燈的使用距離會比標(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 會對近距離和復(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)距離時輻照度將會接近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處的輻照強度都被設(shè)定在5,000 μW/cm2。這個數(shù)字為何如此特別？

光的物理特性

光的強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，如果你移動至距離它兩米的位置，這盞燈的亮度不會變成原來的一半，而是原來的四分之一。當(dāng)你移動至距離它3米的位置時，亮度會減小至原來的九分之一。當(dāng)你向燈靠近時，亮度也會以同樣的方式增加，在距離燈50cm的位置上，亮度會是原來的4倍，25cm的位置上，亮度會是原來的16倍。對我們來說，這意味著到燈具的距離和光源的數(shù)量一樣重要。為了對比在熒光無損探傷中黑光燈的紫外線（UV-A）輻照強度，行業(yè)內(nèi)選取了15英寸/38厘米這個距離作為標(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，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的增強而增高，在你所能看到的范圍內(nèi)也會有所衰減。過高的UV-A強度在人眼視覺中會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)”。

美國磁通ST700 LED黑光燈

UV-A強度研究

有關(guān)UV-A強度所產(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度輻照下會發(fā)生衰減。過長時間暴露在高強度UV-A下會降低發(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。同時采用這兩個標(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，黑光燈通常會處于標(biāo)準(zhǔn)距離38厘米處，使用黑光手電筒時，距離會近許多。而吊頂式黑光燈的使用距離會比標(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 會對近距離和復(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)距離時輻照度將會接近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)計目的使用時，效果是相當(dāng)好的。因為ISO 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zui大化檢測面積而設(shè)計的。ST700是一臺吊頂式黑光燈，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，zui小工作距離是61厘米。