介绍

QUV 和 Q-S UN 加 速老 化测 试仪 需要 使用特 殊的 校准 辐照度计。 CR 10 和 U C10 用 于荧 光灯 UV 灯 ， CR 20 和 U C20 用 于 氙灯。 这 些标准校准仪可以溯源到 NIST 确 保传 递给测 试样 品的 辐照 度等于 用户 测试 方法 中要求的辐 照度 。在 本 Q-Tip 中， 我们 将介绍 光谱 失配 的概 念， 以解 释为什 么我 们的 灯具 必须 用我 们的辐射 测量 设备 进行 专 门的 校准 。我 们还 将 研究 为什 么 在 340 nm 控 制点 的 校准 需要 使用 特定 于 滤 波器的辐射计进行，而在 420 nm 的校准则不 需要。

UV 光 谱 失 配与校正

Q-Lab 的设备内置和校准辐照度传感器使用光电二极管工作，这是一种将吸收的光子转换为电流 的半导体。这些光电二极管的灵敏度根据波长的不同而不同。

QUV 灯使 用 UC10 校准 的辐射计 进行校 准 (对于 Q-Tip 的 其余部 分，我 们将只 参考 UC 设备， 除非 CR 设 备的 工作 方式 不同 )。 它们 有一 个黑 色的玻 璃滤 光片 ，允 许 UV 通过 ，但 不可见 ，除 了光 谱中 红色区域 约 700 纳 米的波 段。我 们的荧 光 UV 在这个 特定的 红色波 段不产 生能量 ，所以 传感器 不需 要任何额 外的过 滤来确 保到达 光电二 极管的 unique能 量是在 UV 区 域。 虽然安 装在 QUV 中 的 UC10 传 感器“ 看到 "的 能量 都在大 约 400 纳米 以下 ，但 它的 电信号 输出 不能 提供 关于能 量来 自哪 个波 长的 信息。换 句话说 ，它无 法区分 ，例如 ，来自 350 纳米光 子的能 量和来 自 300 纳米 光子的 能量， 尽管 事实上， 350 纳 米的辐 照度 比 300 纳米的 等效辐 照度产 生了更 高的光 电二极 管的电 能输出 。这就 是为什 么专门 用 QUV 校准仪校准 UC10 至 关重要 的原因 。光二 极管所 看到的 辐照度 的光谱 曲线必 须考虑 到精 确的测量 。在 UC10 校 准过程 中，分 光辐射 计测量 UVA-34 0 灯的 辐照度 ，具有 精确测 量单 nm 波长辐 照度的 能力。 此时， 我们“ 知道" 了 340 nm 的 辐照度 ，所以 我们“ 告诉" 了 UC10， 同时测 量了灯， 以解读来自的电信号

传感器等同于分光辐射计测量。在数学上，UVA-340 灯的光谱曲线和 UC10 传感器的灵敏度曲线 (它本身是光电二极管灵敏度曲线和滤光玻璃透过率的函数)已经集成在一起。这就产生了一个从传 感器电流输出到 340 nm 处实际辐照度的转换因子。

此转换因子仅适用于 UVA-340 灯。如果您测量任何其他 UV 光源，如阳光或 UVB-313 灯，您将应用一 个不正确的转换因子。有人认为，在 UC1 屏幕上选择 UVA-340 或 UVB-313 灯(类似地，按 CR10 上的 A 或 B 按钮)，只是告诉辐射计分别测量 340nm 和 310 nm。这种说法只对了一部分。 UVB 的选择还考 虑了 UVB-313 和 FS-40 光谱曲线，因此与 UVA-340 有total不同的转换因子。如果你正在测量 UVA- 340 灯，但选择了 UVB-313 灯，你得到的 310 nm 值要比正确的测量值高得多，因为传感器信号和 310 nm 辐照度之间的转换因子假设 UVB 灯的光谱曲线非常不同。这 就是所谓的光谱失配误差。例如，如 果 您 错误 地 选择 了 UC1 上的 UVB-313， 但 您 的 测 试 人员 使用 的 是 UVA-340 灯，设备将读取 0.97 W/m2/nm，而正确的值实际上 是 0.12 W/m2/nm 时的 310 nm 和 0.89 W/m2/nm 在 340 nm 处。

氙灯在 Q-SUN 老化箱中怎么样?

上述讨论也适用于 Q-SUN，但使用单一转换因子时的光谱失配误差比使用 QUV 时小。UC20/340 中的 340 nm 传感器使用了窄带滤波器，旨在最大限度地减少 340 nm 以外的辐照度。这种滤波器 的阻挡特性已经切断了 320 nm 和 360 nm 附近的波长，因此包含这种滤波器大大降低了潜在的光 谱错配误差，但并不能total消除它。

如果氙弧灯的光谱功率分布(SPD)在 你测量的区域是一条水平 线，就不会有光谱失配误 差，因为对于给 定的传感器 来说，转 换因子总 是相同的 。此外， 如果带通 滤波器在 被测量的 波长周围 足够精确 ，就不 会有光谱错配误差，因为传感器的电输出只能来自感兴趣波长的光。如果只有 340 nm 的辐射能(± 0.5 nm)到达传感器，则信号与 340 nm 辐照度之间的转换因子将是恒定的，而与光源的 SPD 无关。

然而，在 氙弧测 试仪中 ，约 340 nm 的 SPD 有一 个相对 陡峭的 斜率 (图 1，左 )。带 通滤波 器并不 能精 确地 消除 该 波长 以外 的辐 照 度， 这在 用 不同 的光 学滤 光 片测 量辐 照 度时 造成 了 光谱 失配 误差 。 大多 数 光 学 滤 光 片 会 在 340 nm 左 右 产 生 倾 斜 的 光 谱 曲 线 ， 其 差 异 足 以 导 致 给 定 转 换 因 子 的 误 差 。

UC20/ 340 使 用校准 因子编 程到智 能传感 器，以 纠正这 些光谱 不匹配 。 CR20/340 系 统包括 不同的 型号， 每种光学滤光片类型都有特定的转换 因子。