紫外線傳感器又稱UV傳感器, UV固化機(jī)是能夠發(fā)出可利用的強(qiáng)紫外線的一種機(jī)械設(shè)備。它已被廣泛應(yīng)用于印刷、電子、建材、機(jī)械等行業(yè)。UV固化機(jī)的種類和樣式因其所光固的產(chǎn)品不同而有所不同,但其最終的目的是一致的,就是用來固化UV油漆或UV油墨等。UV固化裝置由光源系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)和箱體等五個(gè)部分組成。
UV固化在英文中稱UVCuring 或 UV Coating,UV固化是光化學(xué)反應(yīng),即液態(tài)的UV照射可固化材料經(jīng)印刷或涂布到承印物或工件表面,經(jīng)UV光線照射實(shí)現(xiàn)硬化的過程,UV固化與傳統(tǒng)的干燥過程相似,但原理不同,傳統(tǒng)的干燥一般借助于涂敷材料中溶劑的揮發(fā)而形成硬化,而UV固化交聯(lián)則無溶劑揮發(fā)。
UV光源系統(tǒng)的不同,也決定了監(jiān)測(cè)其光源強(qiáng)度的紫外線傳感器使用具有一定的差異,目前市面上常見的UV固化機(jī)中大部分使用的是UV汞燈,在噴涂行業(yè),印刷行業(yè),鞋業(yè)方面,木業(yè)方面,PCB、LCD行業(yè)(金屬鹵素?zé)艄埽┕に嚻飞瞎獾阮I(lǐng)域都有UV固化的身影。使用此類光源時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的熱量。會(huì)導(dǎo)致燈管附近的溫度偏高,溫度一般可達(dá)到100℃左右,目前紫外線傳感器的基材大致分為GaN,SiC和GaP。GaN基材的傳感器耐溫不能超過85℃,GaP基材的耐溫范圍大約在125℃以內(nèi)。SiC材質(zhì)的傳感器耐溫值可以達(dá)到170℃。
高功率發(fā)光二極管沒有紅外線發(fā)出。被照射的產(chǎn)品表面溫升5°C以下,而傳統(tǒng)汞燈方式的紫外線固化機(jī)一般都會(huì)使被照射的產(chǎn)品表面升高60-90°C,使產(chǎn)品的定位發(fā)生位移,造成產(chǎn)品不良。UV-LED固化方式最適宜塑料基材、透鏡粘接及電子產(chǎn)品、光纖光纜等熱敏感、高精度的粘接工藝要求。
采用大功率LED芯片和特殊的光學(xué)設(shè)計(jì),是紫外光達(dá)到高精度、高強(qiáng)度照射;紫外光輸出達(dá)到8600mW/m2的照射強(qiáng)度。采用最新的光學(xué)技術(shù)和制造工藝,實(shí)現(xiàn)了比傳統(tǒng)汞燈照射方式更加優(yōu)化的高強(qiáng)度輸出與均勻性,幾乎是傳統(tǒng)汞燈方式照射光度的2倍,使UV粘合劑更快固化,縮短了生產(chǎn)時(shí)間,大幅度提高了生產(chǎn)效率。
針對(duì)一般的溫度(80℃以下),只要是對(duì)應(yīng)波段的傳感器均能滿足大部分的需求,一般傳感器或者內(nèi)置放大的電流的傳感器能承受的溫度范圍均在85℃內(nèi)。在溫度范圍內(nèi)工作,傳感器主要需要考慮的因素就是傳感器能承受的最大輻射強(qiáng)度。
一般來說GaN系列材質(zhì)的傳感器能夠承受的最大輻射強(qiáng)度大約為100mw/cm2,建議傳感器在沒有安裝衰減器時(shí),紫外線的輻射強(qiáng)度不要超過50mw/cm2,高強(qiáng)度的輻射強(qiáng)度會(huì)大大降低紫外線的壽命,但是SiC材質(zhì)的傳感器能很好的承受高強(qiáng)度輻射。
檢測(cè)范圍為190-570nm(445nm峰值響應(yīng))的GaP材質(zhì)的紫外線傳感器的檢測(cè)范圍可以從420uw/cm2到4.3W/cm2,由于內(nèi)部集成有放大電路,故使用溫度范圍是-25~85℃。
針對(duì)365nm,385nm,405nm等波段的紫外線傳感器,目前市面上質(zhì)量比較好的主要有工采網(wǎng)從國外進(jìn)口的紫外光電二極管 - SG01D-5LENS,SiC具有獨(dú)特的特性,能承受高強(qiáng)度的輻射,對(duì)可見光幾乎不敏感,產(chǎn)生的暗電流低,響應(yīng)速度快和噪音低。這些特性使SiC成為可見盲區(qū)半導(dǎo)體紫外探測(cè)器的上佳使用材料。SiC探測(cè)器可以一直工作于高達(dá)170°C(338°F)的溫度中。信號(hào)(響應(yīng)率)的溫度系數(shù)也很低,< 0,1%/K。由于噪音低(fA級(jí)的暗電流), 能夠有效地檢測(cè)到極低的紫外輻射強(qiáng)度。請(qǐng)注意這個(gè)裝置需要配置相應(yīng)的放大器。
紫外光電二極管SG01D–5LENS參數(shù):