[实用新型]一种在线监测紫外固化系统紫外光强的紫外传感探头

说明书

本实用新型公开了一种在线监测紫外固化系统紫外光强的紫外传感探头，由紫外石英光纤与紫外探测器耦合集成。本实用新型通过将紫外石英光纤与紫外探测器耦合集成在一起，通过紫外石英光纤将紫外光导入到紫外探测器表面，由于紫外石英光纤直径尺寸很小，其直径通常在微米到毫米数量级，而且紫外石英光纤耐高温，可以在连续500℃的高温下稳定工作，本实用新型的紫外传感探头可实现在线监测UV固化光功率。

技术领域

本实用新型专利涉及一种在线监测紫外固化系统紫外光强的紫外传感探头，属于半导体光电子器件技术领域。

背景技术

紫外(UV)固化技术是利用紫外线照射，使材料产生辐射聚合、辐射交联等反应，使液膜发生固化。UV固化技术能有效控制空气的污染，特别是VOC(有机挥发物)的排放，而且固化速度快、生产效率高、运行能耗低、固化产品性能优异，被誉为一种“面向21世纪的绿色工业新技术”，具有高效(Efficient)、适应性广(Enabling)、节能(EnergySaving)、环境友好(Environmental-Friendly)、经济(Economical)等特点，在半导体芯片制程、现代化工、涂料和特种印刷行业具有举足轻重的地位，已经触及到普通人生活的各个层面，产业规模庞大。例如：UV光固化胶粘剂具有固化快、耗能少、无溶剂污染等优点，是一种新型的节能环保胶粘剂，应用于医疗卫生、电子组件及日常生活等领域。此外，紫外光固化对于丝网印刷来说，其优点是速度快捷并不需使用溶剂，因此得到了广泛应用。

紫外光源作为紫外固化系统的重要组成部分，光源的紫外光功率会严重影响UV固化效果。紫外光功率密度过大时，在较短的时间内即可获得足够的UV能量，然而，由于时间过短，会导致固化深度不够，从而产生固化材料表面硬化，内部尚未有效固化，若增加UV照射时间，则会对材料的表面造成UV老化；紫外光功率密度过小时，为获得足够的UV能量，则需要增长UV固化时间，不仅会影响固化效率，同时固化产品长时间处于高温环境，会引起固化产品的变形。目前市场上固化设备常采用的光源主要为高压汞灯，波长为365nm、375nm、385nm、395nm以及405nm的UVLED，在长时间的使用过程中，这些光源均会发生衰减，导致输出紫外光功率密度降低，影响到固化效果。因此，在UV固化过程中，对UV光功率密度进行监测确保工艺的可重复性和一致性，对UV固化效果是至关重要的。

目前UV固化市场上通常采用体积较大的紫外功率计或紫外探头对UV光功率进行检测，存在诸多不利因素：1、体积较大，无法集成在固化设备上实现实时在线监测；2、无法长时间承受高温环境；3、价格昂贵，成本高；4、定期人工检测UV光功率，高人力成本，检测流程复杂；5、UV光功率检测结果人为因素影响较大，检测结果一致性差。由于UV固化的光功率密度很高，在固化的过程中，UV灯在发射高功率密度紫外光的同时，会产生大量的热，其环境温度可达到上百摄氏度，对紫外传感器有极高的技术要求。针对UV固化存在的这些问题，当前UV固化市场上尚未有一个切实有效的解决方案。

实用新型内容

为解决现有UV固化中紫外功率计或紫外探头等体积大，无法长时间工作在高温环境，不利于集成在UV固化系统中进行实时监测紫外光功率的缺点，本实用新型提出一种用于紫外固化强度在线监测的紫外传感探头。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种在线监测紫外固化系统紫外光强的紫外传感探头，由紫外石英光纤与紫外探测器耦合集成。

本实用新型通过将紫外石英光纤与紫外探测器耦合集成在一起，通过紫外石英光纤将紫外光导入到紫外探测器表面，由于紫外石英光纤直径尺寸很小，其直径通常在微米到毫米数量级，而且紫外石英光纤耐高温，可以在连续500℃的高温下稳定工作，本实用新型的紫外传感探头可实现在线监测UV固化光功率。

上述紫外传感探头具有体积小、耐高温、成本低、检测简单、人为因素影响小、检测结果一致性好。