氙灯老化试验箱的 “样品架高度” 影响测试结果吗？

来源：广东皓天检测仪器有限公司 2025年08月25日 09:38

高度决定光照强度的 “梯度变化”

氙灯老化试验箱的光源能量分布遵循 “距离平方反比定律”：样品架距离氙灯越近，单位面积接收的光照能量越强；距离越远，能量衰减越明显。以常见的台式氙灯试验箱为例，当样品架高度从 20cm 降至 15cm（即与光源距离缩短 5cm），光照强度可能从 0.7W/m² 提升至 1.2W/m²，增幅超 70%。

这种能量差异会直接影响材料老化速率：某光伏企业测试数据显示，同一批 EVA 胶膜样品，在 15cm 高度测试时 72 小时出现黄变，而 25cm 高度下需 96 小时才出现相同程度老化。若未按标准统一高度，不同批次样品的老化数据将失去可比性。

高度影响光照均匀度与温度一致性

氙灯老化试验箱的光源并非 “均匀发光体”，其光束存在中心强、边缘弱的分布特征。样品架高度若偏离设备设计的 “光照平面”，样品表面的光照均匀度会大幅下降。例如某型号试验箱的高度为 20cm，此时样品架平面光照均匀度达 90%；若升高至 28cm，边缘样品与中心样品的光照强度差可能从 5% 扩大至 15%。

同时，高度变化还会干扰箱内温度场。样品架过矮时，易贴近氙灯下方的高温区，导致样品表面黑板温度比设定值偏高 3-5℃；过高则可能因远离加热元件，温度偏低。这种温度波动会叠加光照影响，加剧材料老化的 “局部差异”，如同一批涂料样品可能出现边缘变色轻、中心变色重的现象。

如何科学设定样品架高度？

合理调整需遵循 “三匹配” 原则：

匹配测试标准：按 ISO 11341、ASTM G155 等标准要求，多数试验需将样品架置于 “光源主光束覆盖区”，如某标准明确规定 “样品表面与滤光片距离需保持 25±2cm”。

匹配样品尺寸：测试小型样品（如芯片封装件）时，可适当降低高度以聚焦能量；测试大面积样品（如卷材涂层）时，需按设备推荐的 “均匀光照区间” 调整，避免边缘样品处于能量薄弱区。

匹配设备校准参数：氙灯老化试验箱的校准报告中通常标注 “高度下的光照均匀度数据”，日常测试应以此高度为基准，偏差不宜超过 ±1cm。

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