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相对紫外线和绝对紫外线

    

相对紫外线( UV R )

Thomson (1978) 报告说,典型的钨灯发出的紫外线量比日光低约六倍。然后,他建议将钨灯的紫外线含量 (~75 µW/流明) 作为博物馆光源的上限,低于此值不需要过滤。他不推荐较低的值,主要是为了避免人们错误地将塑料过滤器放在热灯上并导致火灾风险。

他还提出了一个强有力的论据,即对于具有高光敏度和中等光敏度的物体保持低光级,分别指定为 50 和 200 勒克斯。桑德斯(1989)后来提出的10下限μW/流明为UV ř基于性能好UV滤波器可在市场上,具有较高的耐热性。虽然最好使用尽可能低的紫外线,但在保护文献中可以找到这两个可接受的限制,一般偏爱 75 µW/流明值。请注意,高效过滤器对于减少日光中的紫外线也非常重要(请参阅 CCI Note 2/1紫外线过滤器)。

绝对紫外线(UV Ab)

定义馆藏绝对紫外线暴露的最大水平也有好处。表 2 显示了不同的紫外线R建议,以及根据博物馆中两种典型光照水平转换为绝对形式的场景。所述UV ř量是独立的光强度和得到的简单比较UV各发光体的含量为所述光(流明)的一小部分。随着勒克斯水平的增加,绝对紫外线按比例增加,这在 50 勒克斯和 200 勒克斯情景之间很明显(即,勒克斯增加四倍将增加UV Ab相同的系数)。一个UV抗体10 mW/m 2 的值可以被认为是允许的最大值,因为它接近物体从钨灯接收的紫外线量。更重要的是,这也类似于具有高效紫外线过滤器的低光强度下的日光。

在遗产保护中,相对和绝对紫外线值的测量通常使用英国 Littlemore Scientific 制造的 Elsec紫外线测量仪进行。紫外光电二极管的灵敏度特定于 ~340–380 nm 范围。从其他工具获得的值可能需要调整以与推荐值进行比较。便携式 Elsec有限的紫外线测量波段并不理想;但是,它在实际应用中非常方便,并且被广泛使用。

绝对加权紫外线( UV AbW )

为了对紫外线照射进行更详细的风险评估,可以考虑不同波长 (λ) 对材料的潜在反应性。在为易损物体购买大量玻璃材料之前,这一点值得考虑。众所周知,较短的波长有可能对有机材料的结构造成更大的破坏。到 1951 年,美国国家标准局已经评估了不同波长对酸性纸造成的光化学损伤。Michalski (1987)、Feller (1994)、Andrady等人。(1998) 和国际照明委员会 (CIE 2004) 后来汇编了不同材料(包括着色剂)的损伤和波长的关系。由于不同的能量吸收特性,每种材料都以自己特定的方式与辐射发生反应;因此,损坏预测非常普遍。

CIE (2004) 和国际标准化组织 (ISO 2003)采用损伤函数 D(λ)作为紫外线和光对物体的反应性的经验表示,基于测量的一些水彩画和油的颜色变化油漆。该函数的定义方式是,使用以下关系,损伤在 λ = 300 nm 处被加权为统一

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公式 2

D(λ) = exp[-0.0115(λ −300)]


计算加权UV值涉及对损伤函数的乘积与在每个波长测量的绝对UV UV Ab (λ)的乘积进行积分。损伤函数已被归一化,使得损伤在 300 nm 处为 1 。这允许将对象接收的总加权绝对值定义为:


公式 3

UV AbW = UV Ab (λ)D(λ) 的总和,λ 范围为 300 至 400 nm


单位为mW/m 2。公式 3 的形式是针对波长间隔为 1 纳米的UV Ab测量值给出的。玻璃和许多塑料材料可有效阻挡短于 300 nm 的波长;因此,积分在从 300 nm到可见光开始的 ~400 nm的紫外范围内最为重要。表 3 显示了来自不同场景的几个UV AbW值。 通过将日光的UV AbW与相同条件(光强度和UV 过滤),很明显,日光比钨丝灯的破坏性大 10-13 倍。

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为了建立在用于相对和绝对的审查建议UV在博物馆,10的最大水平毫瓦/米2为UV ABW提出。如果问题主要与材料结构的退化有关,而不是与着色剂的褪色有关,则可以考虑修改损伤函数来代替公式 2:


公式 4

D (λ) = exp[−0.03(λ −300)]


许多不同类型的材料(例如报纸、木材、橡胶和油漆)的降解更好地遵循此功能,因为远紫外线(接近 300 nm)比近可见波长对物理结构的影响更大。幸运的是,远紫外线辐射很容易被普通材料过滤掉。公式 4 中的经验损伤函数基于文献中不同来源的汇编(Tétreault 2013)。当不清楚使用哪个函数时,请考虑着色剂的损伤函数(公式 2),因为它是最常用的,也是最保守的。


基于波长评估紫外线辐射的整体反应性可能是评估其对物体影响的最合适方法;然而,由于需要特殊仪器(配备积分球的分光光度计),它也是最难执行的。将来使用这项技术可能会变得更容易,但与此同时,一些捷径也是可能的。如果目标是确定紫外线对太阳辐射的影响,则ISO 中提供的归一化相对太阳光谱分布9050:2003,建筑玻璃 - 透光率、太阳能直接透射率、总太阳能透射率、紫外线透射率和相关玻璃系数的测定可以使用(可在标准的表 2 中找到,“全球太阳辐射的归一化相对光谱分布” )。等式 2 可以修改为形式


公式 5

UV Abw = S(λ)D(λ)T(λ) 总和的 cos φ,λ 范围从 300 到 400 nm


其中 S(λ) 是日光光谱功率分布,T(λ) 是制造商提供的玻璃材料的紫外线透射率。如果入射角 φ 很大,则应考虑降低辐射强度。请注意,φ = 0 表示能量在表面接近法线(垂直),因此 cos(0°) = 1。也可以向制造商索取特定光源的光谱,注意调整到正确的流明数(例如,50 勒克斯 = 每平方米 50 流明)。用于将加权绝对紫外线水平与渥太华蓝天的数据进行比较脚注1200 lux 下的分布(表 3),太阳光分布 S(λ)(来自ISO 9050)需要乘以 31。