UVカット紫外線ケア対策

紫外線（ＵＶ）領域の放射の検出に用いる、放射の光電的なセンサーである各種の半導体素子、光電管、光電子倍増管などの分光応答特性（感度の波長特性）は次のような手段で測定します。十分に安定な放射源（キセノンランプ、重水素ランプなど）の光を集中してモノクロメータの入射スリットから入れて十分に強度のある単色光出力（波長可変）を得ます。この際に集光系は色収差（波長による焦点距離の変動）のない凹面鏡を用います。この単色光を標準センサーと測定対象となるセンサーに交互に与えて比較測定します。この考え方は放射源の分光分布の測定と全く同じです。標準センサーは、公的機関によって目盛り付けされたものがあるので、それが利用できます。ただし、波長は２５０ｎｍまであるので、これよりも短波長では測定者が独自に標準を設定しなければなりません。この波長領域で一般に標準センサーとして使用されるのは、熱形センサーです。これは熱電対や焦電素子のような熱電変換素子によるもので、熱電対などに波長による吸収特性が一定（ほぼ１）であるような黒い物質を塗布して放射の吸収熱で放射の量を測るものです。黒化材料に、金黒（金を１～２ｔｏｒｒの窒素圧力で蒸着したもの）やカーボンブラックなどを用いるとＵＶ領域から金赤外領域まで、ほぼ分光応答度が一定（＝１）であるような検出器が得られます。これらは、サーモパイル、焦電形センサーなどでの名称で市販されています。熱形センサーはシリコンフォトダイオードのような半導体素子に比べると感度が著しく低いので、安定に動作させるためには、できるだけ強い放射を与えることが必要でありますし、電気的な出力も一般にμＶオーダーのような低電圧であるので専用の増幅回路が必要になります。この測定を行う際の最も重要なことは、放射の照度のむらが少なく、しかもそのむらの空間的な分布の状態が波長によって変化しないような出射単色光を標準と試料に与えることです。これは標準と試料の受光面の大きさが一般的に同じではなく、またそれぞれの受光面上での感度のむらの状態（部分的な感度の不均一性）が異なるためです。もし、大きさと、感度のむらの状態が異なる標準と試料に、放射照度のむらが大きくてそれが波長的に変化するような放射が与えられれば、比較に際して誤差が発生します（標準で測った放射と同じ量が試料に入射されないため）。このために場合によっては、数１０％の誤差が発生することもあるのです。
出射光のむらの発生の一番大きな原因は、集光光学系の種類とタイプです。むらを少なくするためには、色収差が生じないように凹面鏡を使い、かつ鏡の傾きによる歪みの発生ができるだけ少なくなるような配置を選ぶことです。標準と試料に与える入射の強度は波長によって大きく変化しないことが理想ですが、これはなかなか困難です。一般に熱形センサーやシリコンフォトダイオード、光電管などの光電検出素子は入射に対する出力の比例性（応答の直線性）がよいので、入射量が変化しても応答度の測定には支障のないことが多いです。しかし、光電素子でもＣｄＳセルなどは応答の直線性が悪いので、出力あるいは放射源の電気的入力を変化させるか、光炉に減光フィルタを入れます。しかし、これらの操作によって出射光のむらが発生しないようにしなければなりません。