塑料實(shí)驗(yàn)室曝露試驗(yàn)方法的三種光源

塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露方法按GB/T16422塑料實(shí)驗(yàn)室光源曝露試驗(yàn)方法（等效ISO4892）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，包括氙弧燈、熒光紫外燈、開放式碳弧燈三種光源曝露試驗(yàn)方法。

光源要求：實(shí)驗(yàn)室的人工光源應(yīng)盡量準(zhǔn)確地模擬陽光的光譜能力分布。出版物CIE No85-1989是對(duì)比人工光源與自然陽光輻射光譜分布的準(zhǔn)則。波長(zhǎng)范圍在300~2450nm內(nèi)的地面陽光輻照度為1090W/m²。直接從氙燈、碳弧燈和一些熒光燈發(fā)出的輻射中含有大量的自然光中所沒有的短波紫外輻射。給氙燈、碳弧燈選擇合適的濾光器，能濾掉大多數(shù)短波輻射。可選用光譜輸出與陽光中特定紫外區(qū)域相一致的熒光燈。氙燈輻射經(jīng)適當(dāng)濾光后，其光譜能量分布與陽光中紫外、可見部分zui相似。

1·氙燈                                 

氙燈發(fā)出的光譜波長(zhǎng)范圍從270nm以下的短波紫外區(qū)，經(jīng)可見區(qū)直到紅外區(qū)。作為曝露試驗(yàn)，氙燈輻射要經(jīng)過濾，以減少紫外短波輻射，并盡可能除去紅外輻射，使氙燈光能譜分布與太陽光能譜分布相接近。

由于氙燈和濾光器在使用過程中老化，因此使用一定時(shí)間后應(yīng)該更換。由于臟物集聚也會(huì)影響其性能，因此應(yīng)定期清洗。

照射到試樣表面上的波長(zhǎng)為300~890nm光的輻照度在正常情況下應(yīng)為（1000±200）W/m²。波長(zhǎng)低于300nm光的輻照度應(yīng)不超過1W/m²。在整個(gè)試樣表面輻照度的變化不應(yīng)超過±10%。

圖3-4-2為一種商業(yè)產(chǎn)品氙燈，有濾光片系統(tǒng)，以模擬在zui終使用條件中的自然陽光的輸出

1. 熒光紫外燈

用熒光紫外燈作為塑料人工老化光源，是由于以下原因：

①價(jià)廉而快速。

②它們可被選擇來產(chǎn)生相應(yīng)于太陽光紫外區(qū)的光譜輸出。

③在使用和操作時(shí)光譜分布的變化很小，很容易保持實(shí)質(zhì)上恒定的輻照度。

④它們產(chǎn)生的紅外輻射小，通常沒有試樣過熱的問題。

⑤它們提供可放置大面積試樣的曝露裝置。

⑥當(dāng)曝露的是制品而不是試樣時(shí)，可將等安排在制品的周圍。

熒光紫外燈是借助于某種熒光物質(zhì)把來自一種低壓汞弧的254nm輻射轉(zhuǎn)化為較長(zhǎng)波長(zhǎng)紫外光的一種燈。熒光燈的光譜能量分布決定于熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜和玻璃管的透射性。一般熒光紫外燈分為三種類型：UV-A型，光譜分布315nm至400nm波長(zhǎng)之間的輻射；UV-B型，280nm至315nm波長(zhǎng)之間的輻射；UV-C型，短于280nm波長(zhǎng)的輻射。

照射到試樣表面上的波長(zhǎng)為280nm~400nm光的輻照度在通常情況下不能大于50W/m²。一般使用的UV-A型和UV-B型燈為40W。

圖3-4-3為兩種商業(yè)產(chǎn)品熒光紫外燈，即為UV-A型和UV-B型。

3,、開放式碳弧燈

開放式碳弧燈產(chǎn)生的光與自然陽光有較大的不同，因而它的應(yīng)用正在減少，但以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于某些特殊用途，它們是有用的，在一些國(guó)家中仍有相當(dāng)多的應(yīng)用。

開放式碳弧燈發(fā)出的弧光是由碳棒電極在自由空氣重放電形成的，電極是表面鍍銅的有芯型碳棒。

弧光通過一個(gè)耐熱玻璃濾光器后才照射到試樣上，濾光器對(duì)波長(zhǎng)255nm的光的透過率小于1%，對(duì)波長(zhǎng)360nm以上直到可見區(qū)的透光率為90%。玻璃濾光器的性能在使用過程中由于老化會(huì)產(chǎn)生變化，并有積垢，因此應(yīng)定期清洗或更換。

照射到試樣表面上的波長(zhǎng)為300~750nm光的輻照度在正常情況下應(yīng)不超過500W/m²。波長(zhǎng)低于300nm光的輻照度應(yīng)不超過2W/m²。

圖3-4-4為一種商業(yè)產(chǎn)品開放式碳弧燈，有玻璃濾光片，以改進(jìn)對(duì)自然陽光的模擬。