氙灯光源的光谱模拟与辐照度控制技术

来源：广东皓天检测仪器有限公司 2026年01月21日 11:27

在材料耐候性加速测试中，氙灯光源凭借连续光谱特性，成为模拟太阳光的核心载体，其光谱模拟精度与辐照度稳定性直接决定测试数据的可靠性。二者协同构建的可控光照环境，可精准复刻户外复杂光照条件，为材料老化机理研究与质量评估提供技术支撑。

光谱模拟技术的核心是通过光源特性与滤光系统协同，实现对太阳光光谱的拟合。氙灯通过高压电离氙气释放200-3000nm连续光谱，覆盖紫外、可见及红外波段，天然具备贴近太阳光的光谱基础。但原始光谱存在短波紫外与红外辐射过量问题，需依托多层滤光系统整形校准。

滤光组件是光谱调控的关键，主流配置含硼硅玻璃滤光片与石英滤光片，可根据测试场景切换。硼硅玻璃能截断300nm以下短波紫外，匹配温带自然光照；石英滤光片搭配特殊涂层，可精细化调整波段透过率，适配高原强紫外、室内透过玻璃光照等场景。同时通过纳米镀膜技术，利用光的干涉效应增强目标波段透光率，确保光谱与CIE 85、ISO 4892-2等标准要求一致。

辐照度控制依托闭环调控体系，实现全测试周期的强度稳定。系统通过硅光电池传感器实时监测样品平面辐照度，将数据反馈至控制器，通过可控硅技术动态调节灯源功率，或借助精密光阑调整光源与样品距离，补偿灯管老化、电压波动导致的光衰。

此外，冷却系统与实时校准技术保障控制精度，水冷或风冷装置避免光源过热引发光谱漂移，高精度光谱仪定期校准确保辐照度偏差控制在±0.5 W/m2@340nm以内。该技术体系广泛应用于涂料、汽车、光伏等领域，实现材料户外老化效果的高效复刻，为产品耐候性优化提供精准数据支撑。

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