Радиометрия — это раздел физической оптики, посвящённый измерению энергии, переносимой электромагнитным излучением во всём оптическом диапазоне, включающем ультрафиолетовое (УФ), видимое и инфракрасное (ИК) излучение. В отличие от фотометрии (photometry), которая учитывает спектральную чувствительность человеческого глаза, радиометрия оперирует абсолютными энергетическими величинами: потоком, интенсивностью, облучённостью и энергетической светимостью. Эти измерения имеют ключевое значение для технологических процессов в производстве печатных плат, где требуется точный контроль дозы и интенсивности излучения.
Историческая справка
Основы радиометрии как количественной науки были заложены ещё в XIX веке. Важный вклад внесли:
-
Джон Тиндаль (John Tyndall) — в 1859 году экспериментально исследовал поглощение теплового (инфракрасного) излучения различными газами, изучая явление, позже названное парниковым эффектом, что потребовало точных измерений энергии излучения.
-
Сэмюэл Лэнгли (Samuel Langley) — в 1880 году изобрёл болометр (bolometer), высокочувствительный прибор для измерения мощности слабого ИК-излучения путём регистрации изменения сопротивления нагреваемой излучением металлической полоски.
Именно создание таких приборов для прямого измерения энергии излучения, а не только его видимой яркости, и легло в основу радиометрии как дисциплины.
Применение в технологии печатных плат
В производстве печатных плат радиометрические методы используются для контроля и управления процессами, основанными на излучении.
УФ-отверждение (UV curing)
Радиометры измеряют интенсивность УФ-излучения (Вт/см²) и его дозу (Дж/см²) на поверхности платы для гарантии полной полимеризации паяльной маски и защитных покрытий.
Инфракрасный нагрев (IR heating)
Контроль распределения ИК-излучения в печах оплавления обеспечивает равномерный нагрев сборки.
Лазерная обработка
Радиометрические датчики в лазерных системах используются для мониторинга мощности излучения при сверлении отверстий, резке и маркировке.
Тепловизионный контроль (thermal imaging)
Современные тепловизоры, работающие в среднем ИК-диапазоне, позволяют бесконтактно измерять температуру компонентов и плат в реальном времени для выявления перегревов и дефектов.
Измерительные приборы и стандартизация
Основными приборами являются радиометры (radiometers), спектрорадиометры (spectroradiometers) и тепловизоры. Методы измерений стандартизированы организациями, такими как Международная комиссия по освещению (CIE) и Международная электротехническая комиссия (IEC). Точность радиометрических измерений критична для воспроизводимости и качества конечного продукта.
Источники: Учебники по физической оптике, стандарты ISO/CIE и IEC по методам фотометрических и радиометрических измерений, техническая документация на оборудование для УФ-отверждения и лазерной обработки.