談?wù)勲療衾匣囼?yàn)箱的光學(xué)過(guò)濾器

我們知道，未經(jīng)濾光的氙弧燈發(fā)射過(guò)多的短波紫外線，以至于不能很好的模擬地球表面自然暴露，因此，氙燈老化試驗(yàn)箱使用各種類型的過(guò)濾器來(lái)減少不必要的短波射線。過(guò)濾器的選擇取決于被測(cè)試的材料和使用環(huán)境。大多數(shù)過(guò)濾器型號(hào)都對(duì)光譜的短波部分進(jìn)行有效地過(guò)濾。

平板型氙燈試驗(yàn)箱（風(fēng)冷氙燈老化試驗(yàn)箱）給每一個(gè)風(fēng)冷氙燈配備了一塊或多塊平面玻璃過(guò)濾器。水冷旋轉(zhuǎn)鼓式試驗(yàn)箱（水冷氙燈老化試驗(yàn)箱）使用不同的過(guò)濾系統(tǒng)包括圍繞氙燈放置的圓柱形內(nèi)、外過(guò)濾器。

目前氙燈老化試驗(yàn)箱中采用3種不同的過(guò)濾器系統(tǒng)。ASTM G155標(biāo)準(zhǔn)中它們分別被命名為日光過(guò)濾器、窗玻璃過(guò)濾器和延伸紫外線過(guò)濾器。ISO標(biāo)準(zhǔn)使用不同的命名法。對(duì)于日光光譜、透過(guò)窗玻璃的陽(yáng)光光譜，ISO 11341顏料中分別稱做“方法1”和“方法2”，ISO 4892-2塑料中分別稱做“方法A”和“方法B”。ISO標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有提到延伸紫外線光譜，但有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)則對(duì)此有要求。

這些過(guò)濾器之間的zui重要的區(qū)別是短波紫外線傳輸和光譜截止點(diǎn)。不同數(shù)量的短波紫外線可顯著地影響降解的速度和類型。老化試驗(yàn)箱的制造商經(jīng)常使用他們自己的命名法來(lái)給各類過(guò)濾器和過(guò)濾器系統(tǒng)命名。

日光過(guò)濾器是應(yīng)用的氙燈過(guò)濾器它可產(chǎn)生非常類似夏日正午陽(yáng)光的光譜（有時(shí)稱作陽(yáng)光zui大值）。平板氙燈試驗(yàn)箱的制造商把這一類型的過(guò)濾器簡(jiǎn)稱作“日光過(guò)濾器”。可以產(chǎn)生類似的日光過(guò)濾作用的過(guò)濾器組合稱作“硼硅酸鹽”和“碳酸石灰”。

太陽(yáng)光、日光過(guò)濾器、硼硅酸鹽及碳酸石灰的過(guò)濾器光譜能量分布如下圖所示。大部分的過(guò)濾器都能很好地匹配太陽(yáng)光的光譜。

不同的過(guò)濾器在超短紫外波長(zhǎng)區(qū)域有著顯著的差別。雖然平板日光過(guò)濾器和旋轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾器都能很好地與陽(yáng)光吻合，但旋轉(zhuǎn)鼓式過(guò)濾器在280nm處有著不真實(shí)的低截止波長(zhǎng)（遠(yuǎn)比太陽(yáng)光的295nm截止點(diǎn)更為嚴(yán)格）。也就意味著樣品所受的紫外光曝露遠(yuǎn)短于實(shí)際的使用環(huán)境，它可以加速材料的老化，但并不真實(shí)并可以導(dǎo)致一些材料的相關(guān)性問(wèn)題。

窗玻璃過(guò)濾器模擬透過(guò)窗玻璃的太陽(yáng)光譜，通常用于室內(nèi)產(chǎn)品的老化測(cè)試。用于平板型氙燈試驗(yàn)箱簡(jiǎn)稱“窗玻璃過(guò)濾器”。用于旋轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)箱的過(guò)濾器則稱為“硼硅酸鹽/蘇達(dá)石灰”。下圖顯示了一個(gè)平板型和旋轉(zhuǎn)鼓式窗玻璃過(guò)濾器的SPD，與通過(guò)窗玻璃過(guò)濾的陽(yáng)光進(jìn)行的比較。兩種類型的窗玻璃過(guò)濾器都可很好地與通過(guò)窗玻璃的實(shí)際陽(yáng)光吻合。

平板型窗玻璃過(guò)濾器在關(guān)鍵短波紫外線區(qū)域里更為真實(shí)一些。這一差異對(duì)于一些材料的黃變和物理性能變化是非常重要的。褪色和變色是暴露在室內(nèi)的材料的zui普遍的問(wèn)題。由于褪色和變色通常為長(zhǎng)波紫外線和可視光降解的結(jié)果這一差異會(huì)嚴(yán)重地影響測(cè)試結(jié)果。

注：平板型氙燈試驗(yàn)箱即為國(guó)內(nèi)的風(fēng)冷氙燈老化試驗(yàn)箱，水冷旋轉(zhuǎn)鼓式試驗(yàn)箱國(guó)內(nèi)稱為水冷氙燈老化試驗(yàn)箱。平板型與水冷旋轉(zhuǎn)鼓式是進(jìn)口設(shè)備的叫法。