如何正確選擇實驗室氙弧燈老化試驗箱

　　雖然熱、濕度和機(jī)械變化等應(yīng)用會加速老化，影響材料的性能，但戶外暴露材料的使用壽命限制主要是太陽光的紫外線輻射，因此我從氙弧燈老化試驗箱中對各種光源展開了探討。

　　閉式碳弧燈

　　這種燈已經(jīng)使用了大約70年了。1918年，它首次用于紡織品暴露牢度試驗，并成為美國紡織化學(xué)家和著色家協(xié)會（AATCC）的光源。許多舊的規(guī)范仍然需要它。

　　封閉式碳弧燈由一組碳棒組成，碳棒密封在由金屬氣體檢查板和硼硅酸鹽玻璃球組成的氣封套管中。當(dāng)電流在碳棒之間流動時，會產(chǎn)生弧光。由于碳電極的組成決定了其燃燒時產(chǎn)生的光的質(zhì)量，因此碳棒的任何變化都會改變其光譜能量分布（SPD），從而改變測試條件。

　　封閉式碳弧燈的SPD顯示其主要能量集中在三個較窄的波段。在345nm以下有相對較少的能量可用，并且聚合物在這一段具有較大的吸收靈敏度。但封閉式碳弧燈的光譜功率分布與自然光有很大的不同。碳弧燈在自然光下既沒有短波紫外線輻射，也沒有400～800nm的高強(qiáng)度太陽光能量。由于這種燈與日光有很大的光譜差異，很難用碳弧燈比較自然氣候老化和實驗室老化之間的關(guān)系。

　　日光碳弧燈

　　日光碳弧燈與封閉碳弧燈相同。它是一周老化測試中使用的光源。它早在1933年就開始了。弧光由一對三根碳棒產(chǎn)生，弧光燈由八個玻璃濾光片包圍。它主要用于涂料行業(yè)，許多規(guī)范都規(guī)定了這種光源的用途。

　　由于封閉式碳弧燈的缺陷，日光式碳弧燈的碳棒組成發(fā)生了變化，使其電涌保護(hù)器與日光燈的電涌保護(hù)器相似。這是一個顯著的改善。然而，350nm和50nm與日光的SPD之間的差異仍然會導(dǎo)致相關(guān)性差。

　　熒光紫外燈

　　理論上，短波能量是主要的能量。如果能量很小，就會導(dǎo)致材料老化。為什么不大幅增加這種能量，達(dá)到快速實驗的效果呢？通過比較FS-40熒光燈的SPD和佛羅里達(dá)日光燈的SPD，可以看出達(dá)到了增加紫外線能量的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，不僅提高了紫外線能量水平，而且光譜范圍也增加到了不在自然光下的紫外線能量。這種能量分布的快速變化會導(dǎo)致許多產(chǎn)品加速損壞。

　　由于在地球表面進(jìn)行測量時，熒光裝置中存在天然陽光中沒有的輻射能，因此熒光裝置可能會造成不自然的破壞。此外，熒光光源除了極窄的汞譜線外，能量不高于375nm，因此對長波長紫外線能量敏感的材料可能不會改變對自然陽光的照射。

　　由于這些固有的缺陷，不僅在光譜分布上，而且在其他因素上無法控制，導(dǎo)致結(jié)果不規(guī)則。宏展儀器一般不考慮使用這種光源。我們相信它的主要用途是作為紫外線屏蔽裝置，僅限于q

　   質(zhì)量控制應(yīng)用程序。

　　氙弧燈

　   光源也是氙弧燈，在50年代開始使用時采用風(fēng)冷系統(tǒng)，60年代則采用水冷系統(tǒng)，這種光源對密封碳弧燈加速老化試驗設(shè)備的使用產(chǎn)生了很大的影響本世紀(jì)的。

　　無論是風(fēng)冷式還是水冷式，氙弧燈老化試驗箱都具有相同的基本光譜能量分布（SPD）。如果冷卻方式不同，則光源玻璃裝置和燈的結(jié)構(gòu)也不同。