太陽輻射試驗是一種人工模擬環(huán)境試驗,它模擬產(chǎn)品在地面或較低大氣層中使用或無遮
蔽貯存期間暴露在日輻射條件下受到的影響。太陽輻射對產(chǎn)品的影響主要是由加熱效應和光
化學效應產(chǎn)生的。
加熱效應主要是由太陽輻射能中紅外光譜部分產(chǎn)生的,主要引起產(chǎn)品短時高溫和局部過
熱,造成一些對溫度敏感的元器件失效,結構材料的機械破壞和絕緣材料的過熱損壞等。
光化學效應主要是由太陽輻射能中紫外光譜部分產(chǎn)生的,紫外光譜提供的光能量足以激
發(fā)有機材料分子使其健斷裂、降解或交互,從而使材料老化變質(zhì)。當太陽輻射與溫度、濕度
等氣候因素綜合作用時,它的破壞更為明顯。zui易發(fā)現(xiàn)的損壞是變形、變色、失去光澤、粉
化、開裂等表面損壞,同時,其內(nèi)在的機械性能和電氣性能也會隨之降低,從而使材料的使用
價值降低,甚至報廢。
一般加熱效應多采用循環(huán)方式：8小時連續(xù)照射，16小時保持黑暗，此24小時為一個循
環(huán)。而光化學效應多采用連續(xù)照射，光化學效應試驗用于研究長期暴露于日照對試驗樣品的
影響。通常試驗樣品表面接收大量日光(以及熱和濕氣) 后才開始產(chǎn)生光化學效應。因此,
該試驗是一種加速試驗,試驗溫度及輻射強度均采用熱氣候極值條件,每循環(huán)照射時間(20h
以上) 遠遠高于每天太陽照射的實際時間(約12h) 。若采用熱效應循環(huán)來考核試品的光化學
效應,可能要進行數(shù)月之久才能見效。因此,采用加速的方法,可以縮短再現(xiàn)長期暴曬累積效
應的時間。上海長肯設備針對太陽輻射試驗中的光化學效應進行解讀。幫您了解更多的專業(yè)知識。

1  術語
1.1 輻照度 E Irradiance
也稱為輻照強度，所有波長入射輻照的總量，以W/m 2 表示，因為輻照是按不同的波長
分布的，不同的光譜造成的光化學效應差異很大，所以不應采用不同的光源做比較。
也可以理解為：就是指地面上的單位面積單位時間內(nèi)接收到的太陽輻射。
1.2 室內(nèi)光 Indoor light
采用可減少波長 320nm 以下光譜輻照度的濾光器來模擬透過玻璃濾光后的日光。
1.3 室外光 Outdoor light
為了模擬直接的自然暴露，輻射光源必須經(jīng)過過濾，以便提供與地球上的日光相似的光
譜能量分布。
1.4 黑標溫度 Black panel temperature
是指黑標表面所測到的溫度，它表示產(chǎn)品表面可能達到的zui高溫度。
1.5 暴露輻射能 H The Energy of Irradiance
試樣已經(jīng)受暴露的輻射能的一種量度，可以由下式算出：
H=E*dt
式中：E—輻照度，W/m 2 ；
t—暴露時間，s；
H—暴露輻射能，J/m 2 ；
如果產(chǎn)品受輻射時，輻射度不變，則輻射能等于輻射度乘以輻射時間。

2  暴露光源選擇

2.1 輻射光源的種類
太陽輻射試驗主要有氙燈、熒光紫外燈（熒光燈）、碳弧燈三種類型的試驗設備，他們
都是從光能、溫度、降雨或凝露這幾種主要氣候因素進行模擬和強化的試驗。
2.2 三種光源的優(yōu)缺點
1） 氙燈可以很方便地模擬白天光照，夜間凝露或降雨的反復交變試驗條件，其中氙
燈模擬太陽光譜較佳（見圖 1）；
2） 熒光燈也可以很方便地模擬白天光照，夜間凝露或降雨的反復交變試驗條件，熒
光燈氣候老化是模擬太陽光紫外光譜較接近的設備，加速老化效果更顯著；
3） 碳弧燈在某些情況下，經(jīng)濾光器校正紫外輻射后，碳弧燈的輻射光譜分布可以接
近地表的自然光譜，但是碳弧燈的定位性差和壽命較短，并且存在碳弧體容
易燒毀的缺陷，即使采取碳弧體移動機構，連續(xù)點燃時間仍低于 5h，因
此此方法將逐漸被淘汰。
2.3 輻射光源過濾
直接從氙燈、碳弧燈和紫外熒光燈發(fā)出的輻射中含有大量的自然陽光中所沒有的短波紫
外輻射，那就需要選擇合適的濾光器進行濾光，有下圖可以看出氙燈的光譜zui為接近自然陽
光，故一般選用氙燈進行光照老化試驗。
M=空氣質(zhì)量；M=1（當太陽在頭頂時）
圖 1 典型高壓氙燈輻射和太陽輻射比較

2.4 氙燈試驗光譜選擇
氙燈光譜范圍包括波長大于 270 nm 的紫外光、可見光和紅外輻射。
為了模擬直接的自然暴露，氙燈輻射經(jīng)適當濾光后，以減少紫外短波輻射，并盡可能去
掉紅外輻射，其光譜能量分布與陽光中紫外、可見部分zui相似，可模擬室外光，見表 1；也
可以進一步濾掉短波，采用可減少波長 320nm 以下光譜輻照度的濾光器來模擬透過玻璃濾光
后的日光，可模擬室內(nèi)光。