实验仪器常见的光谱光源有哪些?

首先必须说明的是,没有标准的光谱来复制室内照明条件。然而,柯达公司最近的一项研究得出的结论是,间接的窗户过滤日光是家庭室内照明的主要条件。”让我们回顾一些广泛使用的实验室光源的光稳定性测试的印刷图像。

凉爽的白色荧光灯与透过窗户玻璃的阳光的对比

图16.1凉爽的白色荧光灯与透过窗户玻璃的阳光的对比。

1、荧光灯

历史上,使用高输出冷白色荧光灯的光稳定性测试已用于彩色照片。例如,标准摄影测试条件(每天450勒克斯/12小时的低瓦冷白光,60%的相对湿度,70°F的环境室温)甚至不能接近使用喷墨打印的计算机生成图像的各种最终使用环境。虽然冷白色荧光灯的输出可能会在一定程度上再现低光或办公环境,但这些灯的光谱是有限的。也就是说,这种灯的输出功率与其他商用光源或透过窗户玻璃的太阳光的光谱功率分布不匹配(见图16.1)。

冷白色荧光灯用于测试主要终端用途的产品,如在照明展示柜或零售环境中。(参见图16.2)。然而,对这种灯在典型室内环境(即家庭或办公室)中显示的图像进行使用寿命预测是不准确的。例如,在天气晴朗的早晨,显示在窗户、滑动玻璃门、天窗等附近的图像可以接收到多达50,000勒克斯的全光谱阳光(即紫外线、可见光和红外[IR])。

QUV 加速老化测试仪中的加速冷白荧光测试快速而简单

图 16.2 QUV 加速老化测试仪中的加速冷白荧光测试快速而简单

2、氙弧灯

1954年,在德国,氙弧被用于加速风化。氙弧测试仪,如Q-Sun氙测试室,适合于材料的光稳定性,因为它们提供了全光谱阳光的最佳模拟:紫外线、可见光和红外光(见图16.3)。

图 16.3 Q-Sun Xenon Arc Test Chamber 非常适合将印刷油墨和基材置于全光谱阳光下

图 16.3 Q-Sun Xenon Arc Test Chamber 非常适合将印刷油墨和基材置于全光谱阳光下

氙弧需要组合过滤器以减少不必要的辐射并达到适当的光谱(例如,室外阳光或透过窗户玻璃过滤的阳光)。“窗玻璃”滤镜通过窗玻璃模拟阳光。它通常用于测试主要使用寿命在室内的产品。图16.4显示了中午夏季阳光在玻璃后的光谱功率分布(SPD),对比Q-Sun氙弧与窗玻璃滤光片。最重要的是,荧光灯产生的光谱与日光或氙弧灯大不相同。实验室光源的选择应与产品的实际使用环境最匹配。为了帮助说明灯的选择的重要性,考虑下面的例子。

使用凉爽的白色荧光灯(450勒克司/每天12小时)预计可以使用35年的墨水,在3小时/每天5万勒克司的情况下(相当于早晨的阳光穿透窗户)只能使用1年。

图 16.4 带有窗玻璃滤光片的 Q-Sun Xenon Arc 与透过窗玻璃的阳光

图 16.5 带有窗玻璃滤光片和冷白荧光灯的氙弧灯与透过窗玻璃的阳光对比

图 16.5 带有窗玻璃滤光片和冷白荧光灯的氙弧灯与透过窗玻璃的阳光对比

这种差异的解释是,冷白色荧光灯光源的光谱输出与窗户-玻璃过滤阳光的光谱功率分布非常不同。

这个例子清楚地说明了使用不考虑高强度、全光谱阳光的低强度光源进行寿命预测的危险。

图16.5比较了冷白色荧光灯和带有窗玻璃过滤器的Q-Sun氙弧氙灯与透过窗玻璃过滤的阳光的spd。


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