技術(shù)文章
Technical articles自然界的陽光和濕氣對(duì)材料的破壞,每年造成難以估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。而所造成的損害主要包括褪色、發(fā)黃、變色、強(qiáng)度下降、脆化、氧化、亮度下降、龜裂、變模糊及粉化等。對(duì)于曝露在直接或透過玻璃窗后的陽光下的產(chǎn)品和材料來說,其受到光破壞影響的風(fēng)險(xiǎn)大。長(zhǎng)期曝露在熒光燈、鹵素?zé)艋蚱渌l(fā)光燈下的材料,同樣也會(huì)受到光降解的影響。
氙燈老化試驗(yàn)箱可用于新材料的選擇,改進(jìn)現(xiàn)有材料或評(píng)估材料組成變化后耐用性的變化等試驗(yàn)。設(shè)備可以很好的模擬在不同環(huán)境條件內(nèi),材料曝露在陽光下所產(chǎn)生的變化。
由于氙燈光源品種較多,選擇儀器前可查閱實(shí)驗(yàn)相關(guān)文獻(xiàn)也可直接咨詢五和儀器廠家,大致了解所需要的光譜范圍、光照面積和光功率(也稱為光強(qiáng)),以便選擇更適合的光源。
氙燈光源是利用氙氣放電而發(fā)光的電光源,由于放電物質(zhì)是惰性氣體氙氣,所以激發(fā)電位和電離電位相差較小。氙燈輻射光譜能量分布與日光相接近,色溫約為6000K。氙燈連續(xù)光譜的部分光譜分布幾乎與燈輸入功率變化無關(guān),在壽命期內(nèi)光譜能量分布也變化不大。氙燈的光、電參數(shù)一致性好,工作狀態(tài)受外界條件變化的影響相對(duì)較小。
電功率與光功率:許多文獻(xiàn)和產(chǎn)品說明中在描述氙燈光源時(shí)都是提及電功率。事實(shí)上,電功率表達(dá)的信息比較單一,所以選型時(shí)須著重關(guān)注光功率。光功率大小與電功率、光學(xué)結(jié)構(gòu)、器件材質(zhì)、儀器構(gòu)造等諸多因素有關(guān)。所以,在選擇氙燈光源時(shí)應(yīng)電功率與光功率需同時(shí)考慮。
光功率與光功率密度:光功率的單位是mw或w;光功率密度單位是mw/cm2或w/m2。在光催化及光電研究中,光功率密度概念甚至比光功率更為重要。以為當(dāng)提及光功率密度設(shè)計(jì)到受光面積,例如:單濾光片下距離出光口10CM能量密度為2050mw/cm2;在雙濾光片下距離出光口10CM能量密度為1320mw/cm2,在雙濾光片下距離出光口50CM能量密度為405mw/cm2。而受光面積:距出光口10CM的主光斑直徑為3cm,50cm的主光斑直徑為5cm。只有這樣總?cè)肷淠芰考肮庾訑?shù)的計(jì)算才更有效。
匯聚點(diǎn)光源通常用于單色儀分光,光纖導(dǎo)入或使用聚焦點(diǎn)的能量集中效應(yīng)(如熱效應(yīng))。
中心發(fā)散光源通常是對(duì)燈源未做任何處理(光以球面波形式向整個(gè)空間發(fā)散),在光化學(xué)中,通常冷阱、反應(yīng)器配合,光均勻的向反映物質(zhì)輻射,構(gòu)成所謂的內(nèi)照式輻照系(整個(gè)體系中,光由內(nèi)而外輻照).
平行光源一般是燈泡通過光學(xué)器件處理,而在需要高能量的場(chǎng)合則采用橢球反映射鏡。在光化學(xué)中,可由平行光源與反映樣品部分構(gòu)成外照式輻照系(光以平行光束形式從反映系統(tǒng)由外而內(nèi)的進(jìn)行輻照)。