雖然熱、濕度和機械變化等應用會(huì )加速老化，影響材料的性能，但戶(hù)外暴露材料的使用壽命限制主要是太陽(yáng)光的紫外線(xiàn)輻射，因此我從氙弧燈老化試驗箱中對各種光源展開(kāi)了探討。

　　閉式碳弧燈

　　這種燈已經(jīng)使用了大約70年了。1918年，它首次用于紡織品暴露牢度試驗，并成為美國紡織化學(xué)家和著(zhù)色家協(xié)會(huì )（AATCC）的光源。許多舊的規范仍然需要它。

　　封閉式碳弧燈由一組碳棒組成，碳棒密封在由金屬氣體檢查板和硼硅酸鹽玻璃球組成的氣封套管中。當電流在碳棒之間流動(dòng)時(shí)，會(huì )產(chǎn)生弧光。由于碳電極的組成決定了其燃燒時(shí)產(chǎn)生的光的質(zhì)量，因此碳棒的任何變化都會(huì )改變其光譜能量分布（SPD），從而改變測試條件。

　　封閉式碳弧燈的SPD顯示其主要能量集中在三個(gè)較窄的波段。在345nm以下有相對較少的能量可用，并且聚合物在這一段具有較大的吸收靈敏度。但封閉式碳弧燈的光譜功率分布與自然光有很大的不同。碳弧燈在自然光下既沒(méi)有短波紫外線(xiàn)輻射，也沒(méi)有400～800nm的高強度太陽(yáng)光能量。由于這種燈與日光有很大的光譜差異，很難用碳弧燈比較自然氣候老化和實(shí)驗室老化之間的關(guān)系。

　　日光碳弧燈

　　日光碳弧燈與封閉碳弧燈相同。它是一周老化測試中使用的光源。它早在1933年就開(kāi)始了。弧光由一對三根碳棒產(chǎn)生，弧光燈由八個(gè)玻璃濾光片包圍。它主要用于涂料行業(yè)，許多規范都規定了這種光源的用途。

　　由于封閉式碳弧燈的缺陷，日光式碳弧燈的碳棒組成發(fā)生了變化，使其電涌保護器與日光燈的電涌保護器相似。這是一個(gè)顯著(zhù)的改善。然而，350nm和50nm與日光的SPD之間的差異仍然會(huì )導致相關(guān)性差。

　　熒光紫外燈

　　理論上，短波能量是主要的能量。如果能量很小，就會(huì )導致材料老化。為什么不大幅增加這種能量，達到快速實(shí)驗的效果呢？通過(guò)比較FS-40熒光燈的SPD和佛羅里達日光燈的SPD，可以看出達到了增加紫外線(xiàn)能量的設計標準，不僅提高了紫外線(xiàn)能量水平，而且光譜范圍也增加到了不在自然光下的紫外線(xiàn)能量。這種能量分布的快速變化會(huì )導致許多產(chǎn)品加速損壞。

　　由于在地球表面進(jìn)行測量時(shí)，熒光裝置中存在天然陽(yáng)光中沒(méi)有的輻射能，因此熒光裝置可能會(huì )造成不自然的破壞。此外，熒光光源除了極窄的汞譜線(xiàn)外，能量不高于375nm，因此對長(cháng)波長(cháng)紫外線(xiàn)能量敏感的材料可能不會(huì )改變對自然陽(yáng)光的照射。

　　由于這些固有的缺陷，不僅在光譜分布上，而且在其他因素上無(wú)法控制，導致結果不規則。宏展儀器一般不考慮使用這種光源。我們相信它的主要用途是作為紫外線(xiàn)屏蔽裝置，僅限于q

　   質(zhì)量控制應用程序。

　　氙弧燈

　   光源也是氙弧燈，在50年代開(kāi)始使用時(shí)采用風(fēng)冷系統，60年代則采用水冷系統，這種光源對密封碳弧燈加速老化試驗設備的使用產(chǎn)生了很大的影響本世紀的。

　　無(wú)論是風(fēng)冷式還是水冷式，氙弧燈老化試驗箱都具有相同的基本光譜能量分布（SPD）。如果冷卻方式不同，則光源玻璃裝置和燈的結構也不同。