mW/cm2、mJ/cm2、W/cm2分別代表什么？UV測量單位完整解析

UV檢測中經(jīng)常看到mW/cm2、mJ/cm2、W/cm2等不同單位，這些單位到底是什么意思，分別在哪些場景中使用呢？

一、mW/cm2、mJ/cm2、W/cm2分別代表什么？

1、mW/cm2是什么意思？

mW/cm2全稱毫瓦每平方厘米，表示每平方厘米面積內(nèi)，每秒鐘接收到的紫外光功率。它描述的是紫外光的瞬時強(qiáng)弱，例如某個UV LED光源測出10mW/cm2，表示紫外光在測量的這個瞬間，儀器探頭所在位置每1平方厘米面積每秒接收到10毫瓦紫外功率。

mW/cm2適用于UV固化燈檢測，例如UV膠固化、UV油墨固化等，通過mW/cm2數(shù)據(jù)變化確認(rèn)光源輸出是否衰減，以及不同位置輻照強(qiáng)度是否一致。紫外殺菌燈有時也會用到mW/cm2這個單位，例如一些較大功率的UVC消毒設(shè)備、空氣消毒機(jī)或水處理設(shè)備等，檢測工作距離處的紫外強(qiáng)度。

2、W/cm2是什么意思？

W/cm2和mW/cm2都是紫外輻照度單位，W/cm2表示的功率更大，1W/cm2=1000mW/cm2。高功率UV LED固化機(jī)、UV曝光設(shè)備、光刻設(shè)備等部分UV固化設(shè)備輸出功率很高，如果用mW/cm2表示的話數(shù)字太大，例如5000mW/cm2，直接換算成5W/cm2就方便很多了。兩種單位并沒有優(yōu)劣之分，測較小功率設(shè)備，例如20mW/cm2看起來就比0.02W/cm2直觀多了。

3、mJ/cm2是什么意思？

mJ/cm2即毫焦耳每平方厘米，它和mW/cm2、W/cm2不同，不是某一個瞬間的紫外強(qiáng)度，計算的是在整個照射過程中單位面積累計接收到的UV能量。

UV膠、UV油墨、涂層等UV固化場景中通常需要達(dá)到一定的能量值。例如CY/T 227-2020《柔性版印刷紫外光固化油墨使用要求及檢驗(yàn)方法》中，規(guī)定了照射到承印物表面的紫外光能量應(yīng)不小于35mJ/cm2。5mW/cm2照射7秒，和7mW/cm2照射5秒理論上可以達(dá)到相同的累計能量值，在其它工藝參數(shù)都滿足要求的情況下，這兩種照射方法固化都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

4、UV測量單位還有哪些？

常見的UV測量單位還有μW/cm2、J/cm2、kJ/cm2等。μW/cm2常用于UVC殺菌燈檢測，J/cm2在UV固化場景中比較常見，kJ/cm2一般出現(xiàn)在材料老化測試和環(huán)境曝曬實(shí)驗(yàn)中。

二、mW/cm2和mJ/cm2為什么容易混淆？

紫外輻照計主要檢測UV實(shí)時強(qiáng)度、輻照分布和光源輸出變化，常用mW/cm2等單位；UV能量計測量固化過程UV累計能量，常用mJ/cm2等單位。

然而很多紫外輻照計和UV能量計可以同時顯示實(shí)時輻照度(mW/cm2)、最大輻照度(mW/cm2)和累計能量(mJ/cm2)，客戶可能會認(rèn)為這些都是紫外強(qiáng)度，數(shù)值可以直接比較。但實(shí)際上mW/cm2和mJ/cm2代表的物理量完全不同，100mW/cm2表示瞬時功率，100mJ/cm2表示累計能量，二者之間想要進(jìn)行單位換算的話還需要知道光照時間以及整個積分過程。

三、常見問題FAQ

1、UV能量越高固化越快嗎？

不一定。固化效果不只看累計UV能量值，還和光譜匹配情況、峰值波長、膠水配方、溫度和照射距離等有關(guān)。

2、UV輻照計可以測UV能量嗎？

部分品牌型號可以。例如林上LS126C、LS127C、LS126A、LS125、LS135等紫外輻照計均支持積分功能，可以同時計算實(shí)時輻照度、最大輻照度和累計能量。

3、為什么同一個UV燈不同儀器測出的數(shù)值不同？

可能的原因有：探頭響應(yīng)波段不同、光譜匹配不同、測量距離不同、測量角度不同、儀器校準(zhǔn)差異等。UV檢測不能只看單位，還需要確認(rèn)光源波長和探頭響應(yīng)范圍是否匹配，以及測量位置角度是否一致等。