氙灯光源光源反应器

一、概述：材料在室外使用时，长期暴露在日光或玻璃过滤后的日光下，因此测定光、热、湿度和其他气候应力对材料颜色和性能的影响非常重要。然而，通常需要采用特定实验室光源加速老化试验来更加快速的测定光、热、湿度对材料物理、化学和光学性能的影响。实验室设备中的暴露在比大气老化有更多的可控条件下进行，用来加速高聚物讲解和产生实效。因为实验室加速暴露与实际使用的差异，且实验室试验往往不能再现实际使用条件下的材料所受的全部暴露因素，所以很难使两种暴露试验结果相关联。没有任何一种实验室暴露试验可以完全模拟实际使用的暴露条件。[align=center][img=氙灯光源加速老化试验的概述与应用,500,258]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/09/201709091051_01_3254213_3.jpg[/img][/align]由于紫外辐射、潮湿时间、温度、污染及其他因素的差异，在材料实际使用条件下的相对耐久性会随不同的地区而大不相同。因此，即使发现一个特定的实验室加速试验结果被用来比较在某一室外或实际使用条件下暴露的材料的相对相对耐久性，也不能认为此结果使用与判断在不同的实际使用条件下暴露的材料的相对耐久性。二、氙灯光源加速老化试验的应用氙灯光源加速暴露试验结果适用于比较材料的有关性能。一种常见的应用是确定不同批次材料的质量水平与已知性能的对照物是否相同。当材料在同一暴露设备中同时试验时，材料间的比较最为合适。结果可以通过比较材料的特定性能下降到某一特定水平所需的暴露时间或辐照量来表示。为了比较试验材料与对照物的性能，着重推荐每个试验至少有一个对照物被暴露。所选对照物必须具有相似的组成和结构以使其失效模式与被测材料相同。最好采用两个对照物，一个耐久性较好，另一个较差。为获得统计估算结果，每一对照物和被评价的试验材料的平行试验数量要足够多。除非另有规定，否则全部试验材料和对照物至少要进行三次平行试验。进行破坏性试验测试测试材料性能时，每个暴露期都需要一组独立的样品。在某些规范试验中，试验材料与气候老化参照材料（如蓝色羊毛织物）同时暴露。试验材料的某一性能或多项性能测试是在参照材料的规定性能达到某一水平后进行的。如果参照材料的成分有别于试验材料，它可能会对导致试验材料失效的暴露作用因素不敏感，或者会对影响试验材料作用很小的暴露作用因素很敏感。参照材料的结果变化可能会远远不同与试验材料。参照材料与试验材料的所有这些差别会导致错误的结果。在某些规范试验中，试验样品性能的评价是在一组规定条件的试验周期下，经过特定暴露时间或辐照量后进行的。除非一个特定暴露周期作用的再现性和性能测试方法的再现性已被确定，否则按照本部分进行的任何加速暴露实验结果均不能根据指定暴露时间或辐照量达到后的特定性能水平来确定材料的合格或不合格

[b] 氙灯老化试验箱[/b]在我国的环试行业中一直是呈高速、平稳发展的，由于国家对环试行业的重视和支持，近年来该设备在我国取得了可喜的成绩，获得了良好的市场需求和发展潜力。今天林频小编就来跟大家一起聊聊关于氙灯老化试验箱的光源。[align=center][img=,302,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/03/202103301116374095_578_1037_3.jpg!w302x302.jpg[/img][/align]　　它是利用氙气放电而发光的电光源，由于灯内放电物质是惰性气体，其激发电位和电离电位相差较小，氙灯老化试验箱中的氙灯均为连续光谱部分的光谱分布几乎与灯输入功率变化无关，在寿命其内光谱能量分布也几乎不变。氙灯的光和电的参数一致性好，工作状态受到外界条件变化的影响较小，点光源一般连接光纤使用，使模拟日光光照可以达到狭小黑暗的实验设备中。平行光光源一般为一束光斑，光斑大小以实验需求来定。氙灯老化试验箱若有较高相对温度的黑暗周期，在该周期内提高试验箱温度并形成凝露，该设备应在试验报告中说明黑暗周期循环试验的脑具体条件。　　相信大家读到这里应该对氙灯老化试验箱更加的了解了，小编希望可以帮到大家。

在任何机械设备的长期使用中，都存在着无数的问题。在这个问题上，找出常见的根本原因：从根本问题开始，找出相应的处理方法。在试验过程中，系统之间的合作和系统预防措施为突出，因为小错误会影响试验。针对[url=http://www.instrument.com.cn/netshow/C27545.htm]氙灯老化试验箱[/url]的水位和光源因素进行分析：[align=center][img=,600,600]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210171633014344_1417_1760631_3.jpg!w600x600.jpg[/img][/align]　　主要可分为加热、加湿、制冷除湿、供水系统、显示控制、样品架旋转、空调、安全防护措施等主要部分。那么如何调整设备的水位和光源呢？当氙灯老化试验机的试验布表面不干净或硬化时，必须更换试验布。试验布应三个月换一次。更换时，用清洁布擦洗温度测量体。更换新的试验布时，先清洁手。氙气灯耐气候积水管位置不宜过高，使其溢出。如果积水管过低，湿球试验布吸水会出现异常，导致湿球的准确性有偏差，水位可保持在6分钟左右，水管水位的调整可以调节水箱的高度和低位。　　氙灯老化试验箱的旋转框架和电机由离合器驱动。旋转框架旋转灵活，无点动功能即可轻松夹紧样品；内置储水罐与水龙头连接，自动控制进水量，配备过滤装置，避免因缺水而烧坏水泵或堵塞雾化器。它具有样品框架独立计时的功能，但在不同时间放置样品时，会大大节省测试成本。在弧放电中，电子与气体弹性碰撞损失的能量与气体原子量成反比，因此与其他气体相比，氙气弧放电损失小，发光率也高。同时，氙气的电离电位较低，放电时电极周围的电压降低，可以延长电极的使用寿命。由于氙气原子结构的特点，长弧氙灯的光谱挺接近太阳，这是氙灯的特点。设备的功率有限，一般为5~100瓦。　　水位和光源是氙灯老化试验箱可以正常测试的因素，无论后续结果如何，都需要排除任何影响测试的因素，并合理解决，因此，以上是调解问题的方法。

氙灯耐气候试验箱主要分为主体部分、加温、加湿、制冷除湿部分、样品架转动部分、供水系统部分、显示控制部分、空气调节部分、安全保护措施部分和其它附件部分。那么水位和光源该如何调节呢?[align=center][img=,302,302]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/03/202103051159328719_7524_1037_3.jpg!w302x302.jpg[/img][/align]　　氙灯耐气候试验箱积水筒位不可过高，使水溢出，积水筒或过低使湿球测试布吸水不正常，影响湿球的准确性，水位大约保持六分满即可。积水筒水位之调整，可调整积水盒的高低。　　当设备的测试布表面不干净或变硬，则须更换测试布。测试布约三个月更换一次，更换时应用清洁布擦洗测温体，更换新的测试布时手应先清洗干净。　　氙灯耐气候试验箱的旋转架与电机之间采用离合器传动，旋转架转动灵活，无须点动功能即可轻松装夹试样；设备内置储水罐与水龙头连接自动控制进水量并配过滤装置，无因缺水烧坏水泵或堵塞雾化器等现象。具备样品架独立计时功能，可在不同时间放入样品，大大节省测试成本。在弧光放电中，电子与气体发生弹性碰撞损失的能量同气体的原子量成反比，所以与其他惰性气体相比氙气弧光放电时损失较小，发光效率高。同时，氙气的电离电势较低，放电时电极四周的电压降小，这样可以延长电极的寿命。又由于氙原子结构的特点，长弧氙灯发出的光谱和日光非常接近，这是氙灯的特点。试验箱的功率是受限制的，一般都做成5～100瓦。而氙灯功率可以从1万瓦到几十万瓦。

我们在使用吸收光谱仪时，仪器里面均有一个光源。这些光源会发出不同的光来，但是这些光与他们的特征谱线是一回事吗？我根据个人的见解与大家讨论一下：（1）钨灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191701_669801_1602290_3.jpg钨灯发出的可见区域的白炽光。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221283742_01_1602290_3.jpg钨灯属于连续光源，其发射波长在400nm~900nm之间的强度最大；因此我们看到钨灯发出的光主要是可见区发出的光。（2）氘灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221325556_01_1602290_3.jpg氘灯发出的蓝紫色的辉光http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221330153_01_1602290_3.jpg氘灯理论上也是连续光源，但是其发射强度最大的区域主要在190nm~340nm，所以该灯在起辉后呈现蓝紫色的光辉。但是该灯的485nm 和 656.1nm两条特征谱线，一般均是作为校正仪器波长准确度之用的。（3）氙灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221405494_01_1602290_3.jpg经过白纸衰减的氙灯光http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221410220_01_1602290_3.jpg氙灯也属于连续光源，其发射谱线的最强波长范围却是在400nm~850nm之间即可见区，由于其灯的发射功率大于钨灯，故起辉后发出的光要大大强于钨灯，所以会发出刺眼的白炽光。（4）阴极灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221504566_01_1602290_3.jpg填充氖气的阴极灯发出的辉光http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221584941_01_1602290_3.jpg氖的谱线表，大多在600nm附近。所以阴极灯起辉时，肉眼看到的是橙色的辉光。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221504583_01_1602290_3.jpg填充氩气的阴极灯发出的蓝紫色的辉光http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2016111221504596_01_1602290_3.jpg阴极灯属于锐线光源，即其发射谱线是很窄的。由于阴极灯的谱线大多在紫外区和仅紫外区，所以一般而言我们是看不见它的发射谱线的，即便是在可见区，但是也会被阴极灯内相对明亮的橙红色的氖光所掩盖。如果灯内填充的是氩气的话，则会发出蓝紫色的辉光。（5）汞阴极灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611122205_616347_0_3.jpg填充氖气的汞阴极灯发出的辉光；在阳极周围是氖气发出的橙色的辉光；而在阴极顶端发出的却是紫色的汞的谱线光团。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611122205_616348_0_3.jpg使用了钛汞齐材料制作的汞阴极灯http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611122206_616349_0_3.jpg汞灯常用的特征谱线表，多为紫外区。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/11/201611122206_616350_0_3.jpg这是汞灯所有发射谱线的分配图，从此图不难看出，谱线多集中在紫外区或金紫外区，所以肉眼看到的是蓝紫色的辉光。结论：综上所述，我们肉眼有时看到的光源灯的辉光并不一定完全是真正的发射谱线。

随着我国社会经济的迅速发展，不可避免地伴随着大量废弃物排放，这导致了严重的环境污染和生态破坏。这些因素正危及我国居民生存安全。另外，调查表明环境污染问题也会影响到我国的可持续性发展。所以，保护与治理环境是构建环境友好、和谐社会和实现我国社会经济叮持续发展的重要任务。传统污染物处理方法不能彻底消除降解污染物，也容易造成二次污染，使用范围窄。仅适合特定的污染物，还伴随着能耗高，不适合大规模推广等缺陷。近些年来，利用光催化技术降解和消除污染物得到人们的广泛关注。光催化氧化技术是一种集高效节能、操作简便、反应条件温和、同时可减少二次污染等突出特点于一身的一项新的污染治理技术，而且从地球卜物质循环的角度来看，光催化技术可以将大量的有机污染物降解为CO2和H2O．从而被植物利用．形成了循环，如图l所示，可以说光催化技术正足人类所急需的一种技术。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206281052_374718_2556116_3.jpg 光催化技术起源于20世纪70年代．自从日本学者Fujishima和Honda发现了利用TiO2单晶可将水光催化分解之后。世界范围内，便开始了光催化氧化技术在污水处理、空气净化、抗菌杀毒等方面的应用研究，于是光催化技术受到全世界的广泛关注。并得到了快速发展。如今人们对于光催化技术的研究主要分为对光催化剂的研究(如TiO2、ZnO)和对光催化反应条件的研究，其中。对反应条件的研究中，人们为了让光催化氧化反应能稳定和高效的进行，会设计出相应的反应器，用来为反应提供良好的平台，一个设计良好的反应器，将能大大提高反应体系的反应效率，从而达到高效、节能、稳定等目的。1 光催化反应器的设计依据 光催化反应器的设计主要目的是为了给光催化氧化反应提供高效和稳定的反应空间和环境。实现光催化过程对光的充分利用，从而提高反应效率。由于光催化反应需要有光子参与，光催化剂才能将光能转化成为化学反应所需的能量，来进行催化降解作用，因而在设计反应器的时候，最主要的两个理论依据就是光的传输理论和催化反应动力学理论。光的传输以及在光在反应器中的分布直接影响到催化剂对于光的吸收效率。充分均匀的催化剂分散可保证光在传输途中浪费少，这样催化剂对光的利用效率高，反之将会有较多催化剂由于得不到或者只接受到很少的光照而不能充分的进行光催化氧化反应。2 国内外光催化反应器的发展 早期的光催化研究大多是在一些很随意的反应条件下进行的。比如在液相光催化反应中，催化剂与污染物溶液混合时，一般的实验过程都是人工用玻璃棒进行搅拌。由于人为误差的因素难以避免，会对结果的准确性和再现性产生较大影响。为了满足对光催化反应器准确、稳定和高效的要求，反应器的设计也在不断的变化。一个设计较好的反应器，不仪可以提高光催化反应的效率，而且可以将其大规模化。可高效稳定的进行光催化作业，从而实现产业化。到目前为止，有一些类型的反应器已经用于诸如污水和空气处理的工业化应用。2．1流动床光催化反应器 流动床光催化反应器是将催化剂与待降解物质直接混合的一种反应器。一直以来，人们都在为满足不同的光催化反应要求，设计不同的反应器。应用最多的儿种类型的反应器包括椭圆型、底灯型和柱型，如图2所示。这几种反应器的特点是不仅效率较高，制作难度低。而且可以用于大多数的反应类型，可以同时满足液相和气相两种类型的光催化反应，因而得到了广泛的应用。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206281053_374721_2556116_3.jpg 椭圆型反应器(图2(a)所示)是将灯管和反应区分别放在椭圆的2个焦点上，这样可以很好的将灯管所发出的光集中在反应区内，减少了光的浪费，提高了整体的效率。虽然反应器中的反应区在椭圆型焦点上，但是这不表示灯管所发出的所有光线都能达到反应器，而且这种类型的反应器．光的传输路程较长，这样就增加了光在传输过程中的损失，并且反应区域内光的分布不均匀。底灯型反应器(图2(b)所示)是对椭圆型反应器的改进，它的光源位于抛物线的焦点上，但是光源的光线并不是聚焦在另一个焦点，而是从下往上射人反应区，光进入了反应区域后就不会再被反射回来。更大程度的利用了光源。柱型反应器是现在比较成熟的类型，一般可分为中灯外反应区(图2(c)所示)和中反应区外灯(图2(d)所示)2种。柱型反应器有着较高的光利用率和良好的对称性(可使光在反应区内均匀的分布，减少局部差异)。一些发达园家，这两种反应器已经用来处理污水，在这2种反应器中．光从光源发出来后，基本上都会通过反应区。特别是中灯外反应区这样的反应器．光的利用率几乎可以达到最大。在光源的光照强度合适的情况下，甚至可以不需要反射壁。都可以达到光的最大利用率。而且这种柱型的反应器制造难度小，成本低。适合大规模的生产和运用。因此现在的大多数针对反应器的研究，也是以柱型为模型来进行的。2．2 固定床光催化反应器 在近年来，人们将催化剂固定在一些载体表面来进行催化反应．即固定床反应器，这样避免了光催化剂的分离问题。固定床与传统的流动床的区别在于，催化剂不随液体或者气体一起流动．而是固定在玻璃或者其它介质表面，污染物流经其表面来进行反应。这样一来，人们就可能更精确的了解催化剂的性质，并易于控制催化反应的进行，也易于催化剂和反应物的分离。基于这种思路，人们设计了一些新型的光催化反应器，其中效果比较好的是平板型和喷泉型，如图3所示。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206281053_374722_2556116_3.jpg 平板型的反应器是将催化剂固定在平板上，在光照的条件下．将污染物液体或者气体缓慢的通过催化剂表面降解，属于层流型反应器。这种反应器的好处在于制造简单，待降解物经过催化剂的时候光照时间和光照强度基本一致，并很容易控制流动速度。当流速放慢的时候可提高反应物的降解程度。但是所需时问也就相应增加；当加快流速的时候虽然降解的程度不如流速慢的情况．但是所需时间较少。这种平板反应器可以根据不同的降解需求。调整流速，达到相应的效果。平板型的反应器还有另一个其他反应器不具备优点，由于催化剂是固定在平板上的。不会随着待降解物的流动而流动，也就省去了后续催化剂分离的步骤。但是也由于催化剂固定的原因，在降解一定时间后，催化剂的催化效率会降低，而更换催化剂比较困难，并且光的损失也比较严重。因为光源发出的光最多只有50％被利用．即使加装了反射壁．也会有大量的光损失掉。鉴于平板型反应器的造价低．易于控制的优点，很多实验室都运用平板反应器来进行一系列的光催化研究。 喷泉型反应器是近几年由Puma和Yueu等人提出的，此类反应器与平板型反应器大致相同，将催化剂固定在斜面上，在顶部固定光源，将待降解物斜面中心的喷嘴喷出，然后在重力作用下流经催化剂从而得到降解。此种反应器主要是用于研究催化剂的反应效率．由于结构相对比较复杂，所以应用也较少。还有很多种新型的反应器．比如球型反应器．这种反应器在理论上能达到非常高的光利用率，并且无论是光的分布。还是污染物的分布．还有催化剂的分布都能达到非常高的均匀性和稳定性．反应效率也是非常理想的，但是制作非常的困难．所以现在这种球型的反应器并不常见，是一种理想化的反应器。3 结语 随光催化技术的提高，光催化反应器也在被不断的改进和优化．越来越受到人们的重视．特别是光催化技术实现工业化后，反应器的设计需要进行系统的优化没计才能使光催化反应效率达到最优值，一个设计优良的反应器，不仅可以提高反应效率，还能减少对能源和原材料的浪费．提高经济效益。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/06/201206291103_374928_2556116_3.jpg

我们在做光催化实验的时候需要用到光源，一般来说，我们所最常用的光源就是高压汞灯。下面就来简单了解一下高压汞灯。 高压汞灯点燃时汞蒸气压为2～5个大气压，内管用石英玻璃。高压汞灯工作时，电流通过高压汞蒸气，使之电离激发，形成放电管中电子、原子和离子间的碰撞而发光。放电时波长 253.7nm的共振线(辐外光谱)被吸收,可见谱线强度增加,主要辐射的是404.7nm、435.8nm、546.1nm和577.0～579.0nm的可见谱线,此外还辐射较强的365.0nm的长波紫外线。 高压汞灯辐射的紫外线光谱加宽，且偏蓝绿，可用于光化反应、光刻机、紫外线探伤及荧光分析等。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/07/201207061706_376230_2556116_3.jpg 在这里有一组光化学反应仪中高压汞灯的实际参数： 高压汞灯的外型尺寸和光电参数功率W 启动电流A 工作电流A 工作电压V 有效弧长MM 接线方式300 5.4 3.2 220±20 125±10 单端引出500 7.0 5.2 220±20 170±10 单端引出 汞灯的光谱分布和相对强度如下：波长nm 250 313 365 400 510 620 720相对强度% 20 85 100 30 20 40 80 汞灯的发光部位为石英管，手直接接触会造成污染而影响光强。石英器皿外部常用干净脱脂棉沾取少量酒精擦净，清洗内部则用洗液。 除了在实验室能用到高压汞灯之外，高压汞灯也能在照明上得到应用，常采用以下两种方式改善它的光色：①在石英内管外面，再加一个玻璃壳，内壁涂耐较高温度的荧光粉，将紫外辐射转换成红色可见光，使高压荧光汞灯的辐射光谱接近于暖白色，且有较高的发光效率。②玻璃外壳内壁不涂荧光粉，而在壳内与石英灯管之间串联一钨丝，它既作为镇流器，又可辐射出高压汞灯所缺少的红光，以改善光色。这类高压白炽汞灯使用方便，可直接接到220伏交流电源上，发光效率低于高压荧光汞灯，但高于白炽灯。高压汞灯是紫外固化的标准灯，发热大，要用空气或水冷却，但功率高，适用于要求固化速率快的光固化涂料、油墨涂覆流水线。它由荧光泡壳和放电管两部分组成。放电管又细又短、只有人的手指大小、内装高压水银蒸气，放电管外面有一棉球形的荧光泡壳。通电后放电管产生很强的可见光和紫外线，紫外线照射在荧光泡壳上，发出大量可见光。高压汞灯发出的光中不含红色，它照射下的物体发青，因此只适于广场、街道的照明。