从上一篇“UV油墨实验测试结果”中可以看出,上述八种油墨的紫外光吸收谱图在200~300nm区间均有一最大吸收峰,但是这些最大吸收峰对应的波长属于UVC(180~280mm)波段,不属于本设计中LED-UV的研究波段范围,故不做考虑。考虑到本设计中LED-UV的研究波长在UVA(315~420nm)波段内,而UV油墨的吸收紫外光区在250~400m,故选取两者的交集波段范围315~400nm内UV油墨的紫外光吸收谱图作为主要研究对象。
根据实验设备测得油墨光强吸收度的数据,对315~400m波段范围内的数据(见附录)进行分析,用 MATLAB软件编程将这个波段内UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收强度曲线在同一个图中标示出来,然后比较得出结论。
一、红色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线如图3-11所示。
综合分析红色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线,两种油墨的紫外光吸收最大强度主要吸收波长范围为350~380m。UV油墨的光强最大吸收度为0.638,最大吸收峰在372.4~374.0nm波段范围;LED-UV油墨的光强最大吸收度为0.87,最大吸收峰在372.2~3734m波段范围。
二、黄色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线如图1所示。
图2为黄色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线,两种油墨主要吸收波长范围为350~380nm。UV油墨的光强最大吸收度为0.759,最大吸收峰在373.0~374.6nm波段范围;LED-UV油墨的光强最大吸收度为1.65,最大吸收峰在373.8nm波段。
三、蓝色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线如图3所示。
从图3中观察蓝色UV油墨和 LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线,可以得出两种蓝色油墨主要吸收波长范围为350~380nm。UV油墨的光强最大吸收度为0.361,最大吸收峰在373.8~374.0nm波段范围;LED-UV油墨的光强最大吸收度为1.21,最大吸收峰在374.4~374.6nm波段范围。
四、黑色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线如图4.
图4为黑色UV油墨和LED-UV油墨的紫外光吸收强度数据和曲线,可以分析出两种黑色油墨主要吸收波长范围为350~380mm。UV油墨的光强最大吸收度为0.996,最大吸收峰在372.6~374.2nm波段范围;LED-UV油墨的光强最大吸收度为1.716,最大吸收峰在373.2~373.6nm波段范围。
实验结果表明,在红、黄、蓝、黑这四种颜色的油墨中,它们吸收紫外光的光谱分布相似,最大吸收峰对应的波长都在370~375m,主要吸收波长在350~380mm波段范围。油墨对紫外光吸收最大的吸收峰长对应的范围在370~375nm,说明油墨吸收波长在这个范围内时紫外光吸收强度最大,对应LED-UV芯片的波长应在主要吸收波长350~380nm波段内选择。在传统UV固化工艺中,UV汞灯的主要波峰在365nm、313nm、303nm等,国际上常用的LED-UV固化常用波长也为365nm,所以为了达到很好的固化效果,在进行LED-UV光源设计时,发光波长为365nm的芯片是必不可少的。由于LED-UV固化多集中在350~405m,且用于固化的LED带宽较窄,一般为10m,可选用365nm、375nm、385nm、395nm及405nm这几种波长的芯片。
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