UV 介绍及应用

UVUVUVUV 簡簡簡簡介及介及介及介及應用應用應用應用 Andy.XiangAndy.Xiang NovNov. . 1010th th, 201 , 2013 3 目錄目錄目錄目錄 UVUVUVUV及應用領域及應用領域及應用領域及應用領域 UVUVUVUV光源及發光原理光源及發光原理光源及發光原理光源及發光原理 UVUVUVUV曝光設備分類及結構曝光設備分類及結構曝光設備分類及結構曝光設備分類及結構 UVUVUVUV電磁波特性電磁波特性電磁波特性電磁波特性 UVUVUVUV能量檢測方式能量檢測方式能量檢測方式能量檢測方式 UVUVUVUV膠水組分及固化機理膠水組分及固化機理膠水組分及固化機理膠水組分及固化機理 一一一一. . . .UVUVUVUV及應用領域及應用領域及應用領域及應用領域 UVUV 光光光光 紫外线的波长范围在100400nm，是介于X射线与可见光间的电磁波。能 量E=hf=hc/波长,c是光速,h是普朗克常数,f是频率 UVUV 污染及工業應用污染及工業應用污染及工業應用污染及工業應用 UVUV 對皮膚傷害對皮膚傷害對皮膚傷害對皮膚傷害 UVUV 應用實例應用實例應用實例應用實例 UVUV 應用實例應用實例應用實例應用實例 UVUV Tanning BedTanning Bed tanning beds use ultraviolet (UV) light to activate skin pigments and give you a tan. When it comes to UV light its important to remember UVA is the longest wavelength and the least dangerous. UVA is from 315 to 400 nanometers in wavelength and is considered the safest UV light. UVUV 清潔水清潔水清潔水清潔水 Eliminating over 99.9% of bacteria, viruses and protozoa that cause water- borne illness UVUV 相機相機相機相機 allow visualization of smaller features than those which can be seen using visible light 二二二二. . . .UVUVUVUV光源及發光原理光源及發光原理光源及發光原理光源及發光原理 UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 中壓及高壓水銀（汞） 燈 光譜寬 有效UV 光譜少，多數 為可見光及產生熱量 壽命短（1000H以 內），光衰比率大 價格便宜 無極燈管 光譜寬 有效UV 光譜較有極燈 管多10%以上 壽命長（8000H以 內），光衰在10%以內 價格較貴 UV LED 光譜窄 5nm 有效UV 發光率高 壽命長 一般可達 20000H 價格貴，單顆價格比一 般有極燈管還貴 UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 汞燈汞燈汞燈汞燈 UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 汞燈汞燈汞燈汞燈 UV汞燈 低壓汞燈中壓汞燈高壓汞燈金屬鹵素燈 主射线为253.7和 184.9nm 主要用作杀菌灯、 荧光分析、光谱仪 波长基准 发射的主要谱区在 3101000nm之间，其 中最强的谱线为： 300nm，303nm， 313nm，334nm， 366nm，405nm， 436nm，546nm及 578nm。 主要用作光 固 化 主要辐射的是 404.7nm、435.8nm、 546.1nm和577.0 579.0nm的可见谱线, 此外还辐射较强的 365.0nm的长波紫外 线 主要用作于 工 业 照 主 光 谱 有效 范 围在 350nm- 450nm之 间 由 高压水 银灯 发展 而 来 的紫 外 线 灯 ， 石 英 管 材 内充 入 了含 有 汞 、氩 、镓的 碘 化 物 、铁的 碘 化 物 以 及 一 些稀 有金属 卤 化 物 。主 要分为 金卤 曝 光 灯 和晒 版 灯 UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 無極燈管無極燈管無極燈管無極燈管 UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 UV LEDUV LED UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 UV LEDUV LED UV LED 400nm395nm385nm390nm380nm375nm365nm310nm254nm UVUV 發光光源種類發光光源種類發光光源種類發光光源種類 準分子激光器準分子激光器準分子激光器準分子激光器 ArFXeClKrFGas 193 nm308 nm248 nmWave length EAF-000ECL-000EKF-000Model 用相对论电子束（能量大于200千电子伏特）或横向快速脉冲放电来实现激励。当受激态准 分子的不稳定分子键断裂而离解成基态原子时，受激态的能量以激光辐射的形式放出。 波长为193nm的ArF准分子激光，进行屈光手术的机理就是光化学效应。准分子激光单个光子 的能量大约是6.4eV，而角膜组织中肽键与碳分子键的结合能量仅为3.6eV。当其高能量的光 子照射到角膜，直接将组织内的分子键打断，导致角膜组织碎裂而达到消融切割组织的目 的，并且由于准分子激光脉宽短（1020nm），又是光化学效应切除。因此，对切除周围组 织的机械损伤和热损伤极小（0.30m）。 三三三三. . . .UVUVUVUV曝光設備分類及結構曝光設備分類及結構曝光設備分類及結構曝光設備分類及結構 UVUV 曝光設備曝光設備曝光設備曝光設備 點光源點光源點光源點光源 光源控制器 單顆LED LED金屬固 定外殼電源線 散熱風散 UV聚光透鏡 UV LED 點光源點光源 高壓汞燈高壓汞燈 點光源點光源 光源控制器 內置高壓汞燈 內置抽風散熱系統 光強自動開閉控制機構 石英或液晶光纖 光斑出光光芯 （通過鏡頭可以控制光斑大小及形狀） （通過改變出光光芯尺寸控制光斑） UVUV 曝光設備曝光設備曝光設備曝光設備 線光源線光源線光源線光源 光源控制器 單排LED LED金屬固 定外殼 電源線 散熱風散 UV聚光石英玻璃棒 UV LED 線光源線光源 光源控制器 內置高壓汞燈 內置抽風散熱 系統 光強自動開閉控制機構 石英或液 晶光纖 高壓汞燈高壓汞燈 線光源線光源 （通過LED排列顆數控制線光斑長短） （通過改變出光狹縫長短控制光斑長度） UVUV 曝光設備曝光設備曝光設備曝光設備 面光源面光源面光源面光源 光源控制器 整面LED LED金屬固 定外殼電源線 散熱風散 石英玻璃 光源控制器 高壓汞燈 空氣冷卻或 水冷系統反射罩 濾光玻璃 照射頭升降機構 UV LED 線光源線光源 （通過LED排列面積控制線光斑面積） 傳送機構及機架 （通過增加照射頭的數量增加UV照射面積） 高壓汞燈面光源高壓汞燈面光源 UVUV 曝光設備曝光設備曝光設備曝光設備 面光源面光源面光源面光源 光源控制器 無極燈管 空氣冷卻或 水冷系統反射罩 濾光玻璃 照射頭升降機構 傳送機構及機架 微波啟動裝置 及冷卻系統 無極燈面光源無極燈面光源 （通過增加照射頭的數量增加UV照射面積） UVUV 曝光設備曝光設備曝光設備曝光設備 光刻機光刻機光刻機光刻機 光波波长193nm,数据孔径值以ASML公司Twinscan NX1950i ASML公司最早的EUV机型-alpha EUV光刻机（采用DPP：Discharge Produced Plasma光源）的单价据报已经达到了6000万美元的水平 四四四四. . . .UVUVUVUV電磁波特性電磁波特性電磁波特性電磁波特性 UVUV 光源波長分佈光源波長分佈（一一）光源波長分佈光源波長分佈（一一） 太陽光 可见光占50% 红外43% 紫外2% 其他%5% UVUV 光源波長分佈光源波長分佈光源波長分佈光源波長分佈 （二二）（二二） 普通中壓汞燈光線分佈 FUSION D型燈管光線分佈 UV LED光線分佈 UVUV 特性特性特性特性 干涉條紋干涉條紋干涉條紋干涉條紋 E UV 採用UV干涉特性對光阻進行曝光 五五五五. . . .UVUVUVUV能量檢測方式能量檢測方式能量檢測方式能量檢測方式 UVUV 曝光能量計算曝光能量計算曝光能量計算曝光能量計算 線性燈管參數： 灯管线性功率（W/cm）,灯管发光长度（cm） 燈管光強： 燈管光強（mW/cm*cm ）= 灯管线性功率（ W/cm） 灯管长度（cm） 有 效光谱 17% 10% 12（cm ） 燈管有 效發光長度（cm) UV曝光能量（mj / cm * cm ） = 曝光強度 （mW/cm*cm ） 時間 （s） UVUV 照度計照度計照度計照度計 六六六六. . . .UVUVUVUV膠水組分及固化機理膠水組分及固化機理膠水組分及固化機理膠水組分及固化機理 UVUV 膠水組分膠水組分膠水組分膠水組分 UV 膠水 主要成分助劑 基礎樹脂活性單體光引髮劑穩定劑膠聯劑偶聯劑 UVUV 膠水組分膠水組分膠水組分膠水組分 基礎樹脂基礎樹脂基礎樹脂基礎樹脂 基礎樹 脂種類 不飽和聚 酯樹脂 聚 酸丙 烯 酸酯 環氧丙烯 酸酯 聚氨酯丙 烯酸酯 陽離子固化 基礎樹脂 胶粘剂由于固化 过程中体积收缩 较大，胶接接头 的内应力很大， 胶层内部容易出 现微裂而导致胶 接力变小;因而耐 介质性和耐水性 较差，在高温多 湿的环境下易变 形，另外其固化 速度较慢，因此 综合性能较差。 多数作为非结构 胶使用 聚醋丙烯酸醋树 脂粘度低，和其 他树脂的相容性 好，但其固化收 缩率较高，因此 作为成型物的时 候，成型物的尺 寸不太稳定，容 易因应力而发生 歪曲 树脂分子与被 粘物分子产生 强大的相互作 用力，粘接性 能优异。在电 性能、耐热性 方面比丙烯酸 酯树脂优良， 而且分子量可 以任意调节 制品可以是非常 坚硬的状态也可 以是弹性体乃至 非常柔软的状态。 聚氨酯丙烯酸酯 树脂兼有聚氨醋 的柔韧性(尤其 是低温韧性)、 耐磨性、抗老化 性及高撕裂强度 粘度低、聚合速 度快，可与双酚 A环氧树脂配合 使用 UVUV 膠水組分膠水組分膠水組分膠水組分 活性稀釋劑活性稀釋劑活性稀釋劑活性稀釋劑 稀釋劑 阳离子活性稀释剂自由基活性稀释剂 1, 6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA) 1, 4-丁二醇二丙烯酸酯(BDDA) 丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA) 丙三醇二丙烯酸酯(TPGDA) 三轻基甲基丙烷三醇三丙烯酸酯 (TMP(EO)TMA) 丙氧基化三轻基甲基丙烷三醇三丙 烯酸酯(TMP(PO)TMA). 各种活性环氧树脂稀释剂及各种 环醚、环内醋、乙烯基醚单体 UVUV 膠水組分膠水組分膠水組分膠水組分 光引髮劑光引髮劑光引髮劑光引髮劑 光引髮劑反應機理 裂解反應機理提氫反應機理離子反應機理能量轉移機理 光引发剂分子吸 收紫外光能后被 激发，激发态的 分子共价键