实验室老化试验箱光源如何选择

　　虽然应用由于像热，湿度和机械改变会加速老化并影响材料终性能的改变，但对暴露在户外的材料使用寿命的限制主要是太阳光的紫外辐射，所以我从实验室老化试验中使用的各种光源开始我的讨论。

　　一．封闭式碳弧灯

　　这种灯已使用大约70年之久了，在1918年首先使用在纺织品曝晒牢度试验，成为AATCC(AmericanAssociationofTextileChemistsandColorists)的光源，现在许多旧的规范仍要求用它。

　　封闭式碳弧灯由一队碳棒组成，这碳棒密封在一金属气体检块板(metalgascheckplate)和硼硅玻璃球形成的气密封套中，当电流在碳棒之间流过，产生弧光。由于碳电极的成份，决定它燃烧时产生的光的品质，对碳棒的任何改变将改变它们的光谱能量分布(SPD)，从而改变测试条件。

　　封闭式碳弧灯的SPD显示，它的主要能量集中在3个相当窄的波带中。在低于345nm处还有相对小的能量可采用，在这一段聚合物有吸收灵敏度。但封闭碳弧灯的光谱功率分布与自然日光相差较大。碳弧灯既没有自然日光中的短波紫外辐射，在400~800nm间也没有日光的高强度能量。由于这种灯在光谱上与日光存在较大差异，要比较自然气候老化和使用碳弧灯的实验室老化相关性就困难了。

　　二．日光碳弧灯

　　日光碳弧灯与封闭碳弧灯一样是星期老化试验使用的光源，早始于1933年。弧光在三队碳棒中的一对产生，用八块玻璃滤光片环绕弧灯，它主要用在涂料工业中，许多规范中规定使用此种光源。

　　由于封闭碳弧灯的缺陷，日光碳弧灯碳棒的成份改变，使它的SPD较类似于日光方面有明显的改进。但是与日光的SPD比较在350nm和50nm之间的很大差别仍可引起相关性差。

　　三．荧光紫外灯

　　在理论上进短波能量是主要的。如果它的很少能量就能导致材料的老化。为什么不显著增加这能量，达到快速试验的效果呢？比较FS-40荧光灯的SPD和Florida太阳光的SPD，可以看出达到了增加紫外线能量的设计标准，不仅是UV能量水平增加，而且光谱范围也增加到自然光中没有的UV能量。这能量分布的急剧改变可以使许多产品加速损坏。

　　由于荧光装置中存在在地球表面测量时自然日光中没有的辐射能量，荧光装置可以引起非自然的破坏。另外荧光光源除了很窄的水银光谱线外，没有高于375nm的能量，这样对较长波长的UV能量敏感的材料就可能不会使曝晒在自然日光下那样变化。

　　由于这些固有缺陷，不仅在光谱分布上，而且还有无法控制的其他因素，从而得出不规则的结果。我们认为它的主要用途是作为一个紫外筛选装置，限于质量控制应用。