氙燈老化試驗箱的 “樣品架高度” 影響測試結果嗎？

來源：廣東皓天檢測儀器有限公司 2025年08月25日 09:38

高度決定光照強度的 “梯度變化”

氙燈老化試驗箱的光源能量分布遵循 “距離平方反比定律”：樣品架距離氙燈越近，單位面積接收的光照能量越強；距離越遠，能量衰減越明顯。以常見的臺式氙燈試驗箱為例，當樣品架高度從 20cm 降至 15cm（即與光源距離縮短 5cm），光照強度可能從 0.7W/m2 提升至 1.2W/m2，增幅超 70%。

這種能量差異會直接影響材料老化速率：某光伏企業(yè)測試數據顯示，同一批 EVA 膠膜樣品，在 15cm 高度測試時 72 小時出現黃變，而 25cm 高度下需 96 小時才出現相同程度老化。若未按標準統(tǒng)一高度，不同批次樣品的老化數據將失去可比性。

高度影響光照均勻度與溫度一致性

氙燈老化試驗箱的光源并非 “均勻發(fā)光體”，其光束存在中心強、邊緣弱的分布特征。樣品架高度若偏離設備設計的 “光照平面”，樣品表面的光照均勻度會大幅下降。例如某型號試驗箱的高度為 20cm，此時樣品架平面光照均勻度達 90%；若升高至 28cm，邊緣樣品與中心樣品的光照強度差可能從 5% 擴大至 15%。

同時，高度變化還會干擾箱內溫度場。樣品架過矮時，易貼近氙燈下方的高溫區(qū)，導致樣品表面黑板溫度比設定值偏高 3-5℃；過高則可能因遠離加熱元件，溫度偏低。這種溫度波動會疊加光照影響，加劇材料老化的 “局部差異”，如同一批涂料樣品可能出現邊緣變色輕、中心變色重的現象。

如何科學設定樣品架高度？

合理調整需遵循 “三匹配” 原則：

匹配測試標準：按 ISO 11341、ASTM G155 等標準要求，多數試驗需將樣品架置于 “光源主光束覆蓋區(qū)”，如某標準明確規(guī)定 “樣品表面與濾光片距離需保持 25±2cm”。

匹配樣品尺寸：測試小型樣品（如芯片封裝件）時，可適當降低高度以聚焦能量；測試大面積樣品（如卷材涂層）時，需按設備推薦的 “均勻光照區(qū)間” 調整，避免邊緣樣品處于能量薄弱區(qū)。

匹配設備校準參數：氙燈老化試驗箱的校準報告中通常標注 “高度下的光照均勻度數據”，日常測試應以此高度為基準，偏差不宜超過 ±1cm。

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