什么是全光譜太陽(yáng)光模擬

全光譜太陽(yáng)模擬系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)光源時(shí)，在某中程度上說(shuō)，可以等同于太陽(yáng)光源，可以模擬太陽(yáng)光照射。

由于模擬器本身體積緊湊科學(xué)，測(cè)試過(guò)程不受環(huán)境、氣候、時(shí)間等因素影響，從而避免了室外測(cè)量的各種因素限制，有利于結(jié)果的重現(xiàn)，所以現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外廣泛用室內(nèi)模擬測(cè)試來(lái)代替室外測(cè)試。太陽(yáng)光模擬器廣泛應(yīng)用于材料老化性能測(cè)試，汽車內(nèi)外飾老化測(cè)試，整車熱管理陽(yáng)光模擬測(cè)試，汽車排放陽(yáng)光模擬測(cè)試，環(huán)境風(fēng)度陽(yáng)光模擬測(cè)試，軌道交通陽(yáng)光模擬測(cè)試，航空航天陽(yáng)光模擬測(cè)試，太陽(yáng)能電池特性測(cè)試，特殊照明，光電材料特性測(cè)試，環(huán)境研究等。

作為衡量產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，光源與真實(shí)陽(yáng)光的一致性從光譜分布、積分強(qiáng)度均勻性，和光輻射狀態(tài)的穩(wěn)定性三個(gè)方面考量。

1、光譜分布

標(biāo)準(zhǔn)光譜定義：光對(duì)材料穿透和反射后的光譜和強(qiáng)度均會(huì)發(fā)生變化，太陽(yáng)輻射到達(dá)地球外層空間后，光輻射強(qiáng)度和光譜分布相關(guān)于太陽(yáng)輻射角度和測(cè)量高度，比如地球外空間、地球大氣層和地球海平面的光輻射譜線分布和譜線積分獲得的輻照強(qiáng)度截然不同。所以，在 ASTM G173-03 和 IEC 60904-3 中具體規(guī)范了一種全球通用的太陽(yáng)入射角度和測(cè)量海平面高度的標(biāo)準(zhǔn)定義 AM1.5。依據(jù)穩(wěn)態(tài)陽(yáng)光模擬光源在幾個(gè)光譜段與真實(shí)陽(yáng)光的差異劃分等級(jí)，±25%內(nèi) A 級(jí)；±40%內(nèi) B 級(jí)；-60%~100%C 級(jí)。

2、均勻度

陽(yáng)光模擬光源發(fā)出的射線也需要均勻，以能夠很好的模擬真實(shí)陽(yáng)光，它的均勻度通過(guò)測(cè)量按一定規(guī)則選取的一系列點(diǎn)上的光強(qiáng)評(píng)判，將輻射目標(biāo)區(qū)域等分成 64 份或 400mm2的較小等份，在每等份中央的點(diǎn)測(cè)量光強(qiáng)值，依據(jù)這些點(diǎn)中最大值與最小值的差與和的商的百分?jǐn)?shù)劃分等級(jí)：2%以內(nèi) A 級(jí)；5%以內(nèi) B 級(jí)，10%以內(nèi) C 級(jí)；

3、穩(wěn)定度

通過(guò)測(cè)量穩(wěn)態(tài)太陽(yáng)光模擬器在一段時(shí)間內(nèi)光強(qiáng)，依據(jù)最大值與最小值的差與和的商的百分?jǐn)?shù)劃分：2%以內(nèi) A 級(jí)；5%以內(nèi) B 級(jí)，10%以內(nèi) C 級(jí)。太陽(yáng)光模擬測(cè)試必須遵從相關(guān)的國(guó)際準(zhǔn)則，例如 ICE20、DIN75220、IEC61215、IEC61646 等。

全光譜太陽(yáng)光模擬技術(shù)的發(fā)展

1976 年，歐洲開(kāi)始進(jìn)行太陽(yáng)光的研發(fā)與相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)，在大面積全光譜陽(yáng)光模擬方面技術(shù)方面，即更接近于太陽(yáng)光真實(shí)光譜、均勻度和穩(wěn)定度。

在制燈技術(shù)方面，上一代產(chǎn)品均使用氙燈和熒光燈管，這樣產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，容易發(fā)生光譜漂移，光強(qiáng)弱，衰減快等原因嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的使用，隨著金屬鹵素?zé)艏夹g(shù)的成功，全光譜模擬器技術(shù)得到了全面的提升，金屬鹵素?zé)糇贤夂涂梢?jiàn)光范圍（295~780nm）的輻射效率接近 44%，紅外波段的輻射小，散熱要求較低，光譜范圍較寬，更接近于真實(shí)太陽(yáng)光，明顯優(yōu)于氙氣燈，同時(shí)穩(wěn)定性好，使用壽命內(nèi)光衰小，試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)性強(qiáng)，可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)定量測(cè)試，是非常理想的光源。

在國(guó)內(nèi)全光譜太陽(yáng)光模擬器方面，在小面積材料老化方面國(guó)內(nèi)多使用氙燈技術(shù)模擬太陽(yáng)光，但是熱負(fù)荷較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于上一代技術(shù)；在汽車領(lǐng)域，較大面積產(chǎn)品老化例如：汽車零部件級(jí)、總成級(jí)、系統(tǒng)級(jí)及整車級(jí)多使用金屬鹵素?zé)魹楣庠吹娜庾V陽(yáng)光模擬老化系統(tǒng)。

LONGPRO朗普科技陽(yáng)光模擬系統(tǒng)

陽(yáng)光模擬系統(tǒng)主要由燈箱組、機(jī)械支架、EPS電源和控制器等組成。光源采用通常采用鹵素中長(zhǎng)波紅外線加熱燈，原因是目前鹵素紅外線加熱燈是最好的能用于模擬太陽(yáng)光的光源，陽(yáng)光模擬加熱系統(tǒng)的原理是在汞和稀有金屬的鹵化物混合蒸氣中產(chǎn)生電弧放電發(fā)光，其發(fā)出的是全光譜光，與自然光的光譜成分接近。

單燈功率通常為4kW，在目標(biāo)照射區(qū)域的輻射強(qiáng)度300W/m2到1200 W/m2可以無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，輻射均勻性在5~10%以內(nèi)，最高的輻射強(qiáng)度可以模擬全球最極端的陽(yáng)光條件，比如在重慶炎熱的夏天，陽(yáng)光輻射強(qiáng)度一般也不超過(guò)1200 W/m2。