UV-Dosimetrie als neue Aufgabe

UV-Radiometrie bei hohen Bestrahlungsstärken (> 0,1 mW/m2 bis > 1 kW/m2) wird oft kurz als UV-Dosimetrie bezeichnet, wobei die UV-Strahler und UV-Radiometer im Allgemeinen messtechnisch äußerst schwierig zu erfassen sind. Das liegt daran, dass UV-Strahler in ihrer Stabilität und Reproduzierbarkeit eingeschränkt sind und ihre Strahlungsfunktionen neben den Kontinua viele Linien und Banden aufweisen und die Messung der Strahlung mit Radiometern oftmals nach Maßgabe verschiedenster Wirkungsfunktionen bewertet bzw. gefiltert werden muss. Nicht zuletzt ist auch die im UV erhöhte Degradation der meisten aktiven Bauelemente und passiven Komponenten zu berücksichtigen. Daher sind auf dem Gebiet der rückführbaren UV-Dosimetrie bisher weltweit nur wenig Aktivitäten entwickelt worden, obwohl sowohl die empfänger- wie auch die strahlergestützte UV-Radiometrie in den letzten Jahren deutliche Fortschritte gemacht haben. Andererseits stellen sich neue Herausforderungen, wie die Anwendung und Normung für die chlorfreie Wasserdesinfektion.

Am 22. September 2004 fand in Karlsruhe ein Workshop „Traceability in UV Dosimetry - Applications and Requirements“ als Satellitenveranstaltung zur EUROPEAN CONFERENCE ON UV RADIATION (UV KARLSRUHE 2004) und als 196. PTB Seminar mit insgesamt etwa 70 Teilnehmern statt. Ziele dieses Seminars waren der Informationsaustausch über Probleme und Anwendungen der UV-Dosimetrie zwischen Vertretern von Wirtschaft, Gesellschaft und Wissenschaft und darüber hinaus ein Einstieg, die Kundenanforderungen auf diesem Gebiet der angewandten optischen Radiometrie konkret und detailliert zu erfassen.

Die wachsende Zahl von Kalibrierwünschen von Firmen und Instituten, der Informationsaustausch und die Diskussion beim PTB-Seminar und bei der anschließenden UV Konferenz sowie die quantitative Auswertung der Fragebögen lassen es geboten erscheinen, dass der Fachbereich 4.1 „Photometrie und angewandte Radiometrie“ kurzfristig auf dem Gebiet der UV-Dosimetrie tätig wird, und zwar gleichermaßen für Strahler- und Empfängerkalibrierung (bezüglich Bestrahlungsstärke) und zunehmend auch für Kompakt-Spektroradiometer. Dabei werden alle vier Geschäftsbereiche der PTB berührt.

Zusammenstellung der Strahlungsfunktionen (= relativen spektralen Bestrahlungsstärken) gebräuchlicher UV-Strahler und die einer natürlichen Sonnenstrahlung, die nach der Empfehlung in den UV News, Issue 6 (Nov. 2000) des "Thematic Network for UV Measurements" beim Einsatz von UV-Radiometern berücksichtigt werden können (mit freundlicher Genehmigung von A. Gugg-Helminger).

Beim Einstieg in die UV-Dosimetrie kann sich der Fachbereich nicht nur auf unmittelbare Vorarbeiten stützen, sondern ist bereits auch auf mehreren überlappenden „Nachbarbereichen“ erfolgreich tätig. Dazu gehören die Hochleistungs-Laserradiometrie und die Solarzellenradiometrie mit dem Messplatz für Empfängerkalibrierungen, die für den Transfer zu großen Empfängerflächen und hohen Bestrahlungsstärken geeignet sind.