氙灯通电激发产生接近太阳光的全光谱光线,但原生光谱含有自然界不存在的短波紫外线以及大量红外热。光线先经过配套滤光片组做光谱裁切,滤除多余波段,分别模拟户外日光或者玻璃后的室内光照;辐照传感器实时监控光强,自动稳定氙灯输出,保证样品接收稳定、符合标准的光照,做光老化加速验证。
核心是氙弧灯管,高压氙气通电击穿形成电弧发光,光谱正午太阳光,覆盖紫外、可见光、红外波段,用来模拟自然日晒的光能量。
电源模块给氙灯提供稳定触发+维持电流,瞬间高压起弧,之后恒功率稳光输出;
灯管发光同时会产生大量热量,一般配套风冷/水冷降温:水冷氙灯稳定性更高、光衰更小,多用于化妆品、汽车材料、涂料;风冷款性价比高,常规塑胶、面料使用;
光传感器(辐照计)实时采集辐照度,闭环调节灯功率,保证试验过程辐照值恒定(如0.51W/m²@340nm),避免灯老化后光强变弱,测试失效。
重点:氙灯原生光谱里有很多短波紫外、多余红外热辐射,不能直接打在样品上,所以必须搭配滤光系统过滤。
二、滤光系统(滤光玻璃/滤光片组,是区分模拟场景的关键)
滤光片套装装在氙灯和样品架中间,起到裁剪光谱作用,滤掉不需要的波段,匹配不同使用环境的太阳光:
内层滤片(贴近氙灯):吸收氙灯产生的<290nm短波紫外(自然界阳光经过大气层后几乎没有这个波段,不加会过度加速、测试失真);
外层滤片(靠近样品):分型号选型:
日光滤光片(Daylight):模拟户外直射太阳光,塑胶、涂料、户外产品;
窗玻璃滤光片(Window):模拟透过玻璃后的室内光照(车内、橱窗、室内化妆品、内饰件),滤掉大部分UVB,只保留UVA+可见光;
扩展紫外滤片:侧重短波紫外加速,一般少用。
同时滤光片也阻隔一部分红外热,配合箱体喷淋、温湿度系统,控制样品表面温度(黑板温度BPT),防止单纯红外热量造成热老化,而不是光老化。
三、整套联动工作流程
氙灯点亮发光 → 光线先穿过第一层滤光玻璃,切掉有害短波紫外 → 再经过第二层滤光片,塑造目标光谱(户外/车内)→ 合格光谱照射样品 → 辐照传感器实时反馈光强,稳压电源自动补偿氙灯光衰; 同步配合:喷淋(模拟下雨凝露)、温湿度控制、黑板温度监测,复刻户外日晒雨淋的综合老化环境。