TFUV10

Peculiaridad en la medición de los LEDs UVC

La radiación óptica ultravioleta (radiación UV) se utiliza en diversas tareas. Puede utilizarse para modificar las propiedades físicas de los materiales -curado por radiación- o para tratar enfermedades de la piel como la psoriasis. El agua, el aire y las superficies sólidas se desinfectan con la radiación UV. Una gran variedad de gases y biomoléculas pueden detectarse con la radiación UV. Entre las fuentes artificiales de radiación UV, los LEDs UV se están convirtiendo en una seria alternativa a las hasta ahora dominantes lámparas de descarga de gas. Aunque la tecnología de los LEDs UV es todavía joven, está progresando rápidamente, especialmente en los rangos espectrales UVB y UVC. El instrumento clásico para medir la potencia radiante total de los LED UV es un espectrorradiómetro con una esfera integradora.

A la hora de diseñar espectrorradiómetros de esfera integradora para LEDs UV hay que tener en cuenta una peculiaridad de la radiación LED casi monocromática. La radiación UV monocromática del LED provoca la fluorescencia del revestimiento de la esfera integradora, lo que da lugar a importantes errores de medición que no se pueden compensar con los métodos de corrección convencionales. Las investigaciones del laboratorio Gigahertz-Optik han confirmado que tanto los revestimientos de sulfato de bario como los revestimientos sintéticos de las esferas integradoras presentan fluorescencia cuando se exponen a LED UVC < 250 nm. Esta fluorescencia está causada por moléculas orgánicas que se depositan con el tiempo en el revestimiento de la esfera integradora. Cuando se estimula con radiación de LEDs UV <= 230 nm, el flujo radiante de la fluorescencia puede incluso alcanzar la magnitud de la potencia radiante de los propios LEDs UV. El nivel de fluorescencia puede reducirse irradiando las moléculas orgánicas con una dosis suficiente de radiación UV. De este modo, las moléculas orgánicas se destruyen y la fluorescencia se reduce a valores inferiores al límite de detección metrológico. Sin embargo, esta medida no tiene un efecto duradero, ya que las moléculas orgánicas adicionales se acumulan con el tiempo.

Véase también nuestro artículo técnico Medición del flujo radiante sin fluorescencia de los LED UV.

¿ODM o sulfato de bario? La elección es suya, ¡ofrecemos ambos!

Otros estudios también han demostrado que los recubrimientos de sulfato de bario son menos fluorescentes que los recubrimientos sintéticos. Además, la reducción de la fluorescencia en el caso de los recubrimientos de sulfato de bario tiene un efecto más duradero (véase el artículo técnico). Por esta razón, en contra de las directrices anteriores, se recomienda el sulfato de bario como material de recubrimiento para aplicaciones de medición de UV de longitud de onda corta cuando se necesita una fluorescencia mínima. Debido a la dosis especialmente baja de aglutinantes en el recubrimiento de sulfato de bario ODP97 de Gigahertz-Optik, el tema de la estabilidad a largo plazo bajo irradiación UV permanente no es tan crítico, ya que el sulfato de bario es en sí mismo estable a los rayos UV. Sin embargo, los revestimientos sintéticos siguen mostrando propiedades espectrales de reflexión más estables bajo irradiación UV profunda. Por tanto, la elección del revestimiento también depende de la aplicación. Si el objetivo es la estabilidad, se preferiría el ODM; si el objetivo es la ausencia de fluorescencia, sería el sulfato de bario. Sin embargo, cabe mencionar que especialmente el sistema de medición TFUV10 es capaz de reducir la fluorescencia in situ por parte del usuario debido a la lámpara de envejecimiento incluida, incluso en caso de ODM, proporcionando así un sistema de medición universal muy bueno.

Con el TFUV10-V01, Gigahertz-Optik ofrece un espectrorradiómetro UV para medir la potencia de radiación absoluta de los LEDs UVA, UVB y UVC en el rango espectral de 200 nm a 550 nm. El instrumento ofrece todas las características y funciones necesarias para esta aplicación.

Esfera integradora para la medición del flujo radiante

La óptica de entrada del espectrorradiómetro para la medición del flujo radiante total es una esfera integradora de 100 mm de diámetro con una apertura de entrada de 25,4 mm de diámetro. Un robusto marco de puerto permite acoplar conjuntos de LEDs o el estándar de calibración opcional 2-Pi. Este estándar permite la recalibración in situ del sistema por parte del usuario. La lámpara auxiliar se utiliza para compensar los efectos de autoabsorción causados por los dispositivos sometidos a prueba. El revestimiento de la esfera se preenvejece mediante radiación UV, lo que aumenta la estabilidad a largo plazo del revestimiento de sulfato de bario o de ODM (ambos disponibles) frente a la radiación UV y reduce los efectos de fluorescencia por debajo del límite de detección del dispositivo de medición. Para la supresión permanente de la fluorescencia, se dispone adicionalmente de una lámpara UV que suprime de forma eficaz y permanente la excitación de la fluorescencia por la radiación UVC por debajo de 250 nm. Además, se dispone de conexiones para el flujo de aire para reducir el posible ozono generado en la esfera (por la radiación UV muy profunda). El ozono provocaría una absorción espectral característica en la esfera.

Espectrorradiómetro de alta resolución

El BTS2048-UV-2-F forma parte del BTS2048 Serie, que ha demostrado su eficacia en una amplia variedad de aplicaciones exigentes que van desde el binning de LED de alta velocidad hasta la medición de la radiación solar en exteriores. Estas aplicaciones requieren la máxima precisión y fiabilidad para un uso continuo. El espectrorradiómetro, que se acopla directamente a la esfera integradora sin utilizar una guía de luz, ofrece un rango espectral de 200 nm a 550 nm con una resolución espectral de 1 nm. Los filtros ópticos con control remoto aumentan el rango dinámico. Los píxeles del CCD estabilizado por temperatura pueden ponerse a cero de forma sincronizada. Esta característica ofrece la posibilidad de medir pulsos individuales dentro de una cadena de pulsos.

Señales de luz parásita y oscuridad

La luz parásita y las desviaciones del nivel de oscuridad tienen una influencia significativa en los resultados de medición de los espectrorradiómetros UV que emplean sensores de matriz CCD o CMOS.

La luz parásita ilumina incorrectamente los píxeles, produciendo así señales de medición que no resultan de la longitud de onda deseada.  Si la luz parásita no se suprime adecuadamente, resulta imposible separar el espectro real del LED de los efectos de la luz parásita. Los espectrorradiómetros BTS2048-UV-2-F ofrecen una innovadora supresión de la luz parásita mediante trampas de luz y filtros ópticos integrados.
La influencia de las señales oscuras se debe a las diferentes temperaturas de funcionamiento del instrumento de medición y a los tiempos de integración adaptados a niveles de irradiación específicos. El obturador de señal oscura del espectrorradiómetro BTS2048-UV-2-F se utiliza para medir la señal oscura que se utiliza para la corrección de la señal oscura de futuras mediciones.
Registrador de datos
El BTS2048-UV-2-F admite una alta frecuencia de repetición de las mediciones gracias a su alta sensibilidad, su potente electrónica y sus rápidas interfaces (USB 2.0 y Ethernet). También sirve como registrador de datos para registrar los cambios temporales de la señal.

Un paquete completo

El TFUV10-V01 ofrece un paquete completo para su uso previsto. El ajuste de los parámetros de medición y la evaluación de los datos medidos son totalmente compatibles con el software incluido. Además, permite el control de la lámpara auxiliar del sistema. También es posible utilizar el software para la recalibración del sistema por parte del usuario si se utiliza una de las fuentes de luz de calibración opcionales disponibles en Gigahertz-Optik.

Calibraciones en fábrica y mediciones de prueba ISO/IEC/EN 17025

El laboratorio de medición de Gigahertz-Optik ofrece una alta calidad y trazabilidad de sus calibraciones de fábrica TFUV10-V01. Las calibraciones de fábrica se realizan en el laboratorio de calibración de Gigahertz-Optik utilizando el mismo procedimiento de gestión de calidad que se aplica a las mediciones de prueba acreditadas por el NMI. Las mediciones de prueba acreditadas por el NMI con un certificado de prueba ISO/IEC/EN 17025 están disponibles opcionalmente.