ضوء الشمس محاكاة المعدات الأساسية التي تحاكي ظروف الإضاءة الشمسية من خلال مصدر الضوء الاصطناعي ، ويستخدم على نطاق واسع في مجال الأجهزة الضوئية اختبار المواد تحفيز ضوئي ، محاكاة البيئة ، وهلم جرا . يجب أن تأخذ في الاعتبار الخصائص البصرية ، والاستقرار والأمن في استخدام المعدات التالية من تكوين تدفق العملية ، تعديل المعلمة ، والصيانة وغيرها من النقاط الرئيسية بالتفصيل .

المكونات الأساسية ووظائف الجهاز

1 . نظام مصدر الضوء

- زينون مصباح أو [ لد ] مجموعة : زينون مصباح يحاكي إستمرارية جيّدة من أحد طيف ( يغطّي [ أوف - IR ] نطاق , مناسبة لأنّ عال دقة إختبار ; الصمام مجموعة لديها مزايا الخدمة الطويلة في الحياة ، وانخفاض استهلاك الطاقة ، ولكن يحتاج إلى مزيج متعدد الألوان لتحقيق الطيفية مطابقة .

- تصفية المجموعة : تصحيح التوزيعات الطيفية ، مثل معيار AM1.5G ، من خلال تصفية الأشعة تحت الحمراء لإضعاف الأشعة تحت الحمراء القريبة من الأشعة تحت الحمراء الزائدة من مصابيح زينون .

- نظام الإضاءة التوحيد : تحسين كثافة الضوء التوحيد من خلال دمج المجال ، العسل مقضب أو عدسة مجموعة نموذجية التوحيد يتطلب ± 5 ٪ ( مساحة أكثر من 20 سم × 20 سم ) .

2 - نظم التحكم

- كثافة الإشعاع التنظيم : تنظيم سطوع مصباح زينون أو تعديل عرض النبضة ( PWM ) من خلال تنظيم الجهد الحالي / السيطرة على مجموعة الصمام ، وعادة ما تتراوح بين 10-1500 واط / م ² .

- رصد درجة الحرارة : المدمج في PT100 أو الحرارية استشعار لرصد درجة حرارة الغرفة في الوقت الحقيقي ، ومنع الانهاك مما يؤدي إلى تخفيف مصدر الضوء .

- وحدة المعايرة الطيفية : يتم تجهيز بعض المعدات مع مستوحد اللون أو مطياف ، والتي تستخدم في الوقت الحقيقي رصد مطابقة الطيفية .

3 - المكونات المساعدة

- نظام التبريد : تبريد المياه أو تبريد الهواء جهاز يحافظ على درجة حرارة الغرفة مصدر الضوء ، مصباح زينون درجة حرارة التشغيل يجب أن تسيطر على أقل من 80 درجة مئوية .

- عينة حامل : قابل للتعديل زاوية الميل والموقف ، بعض المعدات لدعم الحركة ( س / ص / ض + محور دوران ) لتناسب أحجام مختلفة من العينات .

- درع الحماية : منع تدخل الضوء المتناثرة ، تحتاج إلى درع المنطقة غير المشع أثناء الاختبار .

عملية التشغيل و الخطوات الرئيسية

1 . إعداد قبل التمهيد

- الفحص البيئي : ضمان درجة حرارة المختبر 25 ± 3 ℃ والرطوبة أقل من 60 ٪ ، وتجنب التكثيف من المكونات البصرية .

- اتصال الدائرة : التحقق من مستوى المياه في مبرد المياه ، مسار الغاز ( إذا لزم الأمر لتطهير الغاز واقية ) وأسس السلطة ، وتجنب خطر تسرب الجهد العالي من مصابيح زينون .

- التسخين الداخلي : سخن 10-15 دقيقة بعد تحول على مصدر الضوء ، وجعل مصباح زينون مضيئة مستقرة ، وتجنب تقلبات شدة الضوء في المرحلة الأولية .

2 . المعلمة المعايرة

- معايرة شدة الإشعاع : ضبط شدة الضوء إلى القيمة المستهدفة باستخدام خلايا السيليكون المرجعية ( مثل معيار الجمعية الأمريكية E927 ) ( مثل 1000 واط / م ² ± 2 في المائة ) .

- التحقق من التوحيد : وضع كاشف الصفيف على سطح العينة ، ومسح توزيع كثافة البقعة ، وضبط الطول البؤري أو مصدر الضوء موقف موحد إذا لزم الأمر .

- مطابقة الطيفية : على النقيض من طيف الطاقة الشمسية القياسية ( مثل الجمعية الأمريكية g173 ) ، وتعديل فلتر أو الصمام محرك الأقراص الحالي ، وضمان الانحراف الفرقة 400-1100nm أقل من 15 ٪ .

3 - تنفيذ الاختبارات

- تحديد موقع العينة : تحديد موقع العينة في مركز البقعة باستخدام مؤشر ليزر أو تصوير اتفاقية مكافحة التصحر لتأكيد الموقع ، والخطأ في زاوية الميل يجب أن يكون أقل من ± 0.5 ° .

- الرصد الحيوي : تسجيل بيانات شدة الضوء ودرجة الحرارة في الوقت الحقيقي ، وأخذ عينات من المنحنى الرابع في وقت واحد في اختبار الكهروضوئية . كثافة الضوء الاستقرار هو إعادة النظر في كل 30 دقيقة في وقت طويل من التجارب .

- التحكم في الوضع المتقطع : عند محاكاة دورة الإضاءة الطبيعية ، تعيين برنامج التدرج شدة الضوء ( على سبيل المثال ، في غضون 1 ثانية لرفع خطي إلى قيمة محددة مسبقا ) ، وتجنب تأثير مفاجئ على العينة .

4 . اغلاق الصيانة

- إيقاف تشغيل مصدر الضوء تدريجيا : أولا خفض الطاقة إلى 50 ٪ لمدة 5 دقائق ، ثم إيقاف ، ومنع مصباح زينون من كسر من خلال التبريد .

- تنظيف وصيانة : مسح الكرة جزءا لا يتجزأ من نافذة مع قطعة قماش خالية من الغبار ، والتحقق من ما إذا كان أو لم يكن فلتر الشيخوخة وتلون ( مثل تصفية الزجاج الأصفر يحتاج إلى استبدال ) .

- النسخ الاحتياطي للبيانات : تصدير بارامترات الاختبار ( شدة الضوء ، الطيف ، درجة الحرارة والرطوبة ) وبيانات العينة ، وحفظها لمدة 3 سنوات على الأقل .

المشاكل المشتركة والحلول

1 - شدة التقلبات تتجاوز المعايير

- الأسباب : مصباح زينون قوس الانجراف ، وعدم كفاية تدفق المياه المبردة ، وإمدادات الطاقة تموج التدخل .

- التدابير المضادة : زيادة استقرار إمدادات الطاقة ، وتنظيف مرشحات المياه الباردة واستبدال مصابيح زينون بانتظام ( عمر حوالي 500-1000 ساعة ) .

2 - عدم تطابق الأطياف

- الأسباب : زاوية انحراف مرشح ، أدى طول موجة الانجراف ، مصدر الضوء الشيخوخة .

- التدابير المضادة : معايرة كل ربع مع مطياف ، ووضع علامة على ترتيب تركيب فلتر ، وبناء نموذج تعويض الشيخوخة من مصدر الضوء .

3 . انخفاض التوحيد

- الأسباب : تقشير طلاء الكرة لا يتجزأ ، وتلوث عدسة موحدة ، انعكاس العينة تدخل .

- التدابير المضادة : تنظيف الجدار الداخلي جزءا لا يتجزأ من المجال ، وضبط انعكاسية العينة ( على سبيل المثال ، المغلفة مع الطلاء الأسود ماتي ) ، واستبدال وحدة موحدة إذا لزم الأمر .

حماية السلامة والصيانة على المدى الطويل

- التدابير الوقائية : ارتداء نظارات واقية من الأشعة فوق البنفسجية ، وحظر إلقاء نظرة مباشرة على مصدر الضوء؛ تحقق بانتظام من ختم الدرع لمنع تسرب الليزر .

- الصيانة الدورية : التفتيش الشهري على خطوط المياه المبردة والغاز وصلات . معايرة الطيف و شدة الضوء كل نصف سنة . استبدال الأجزاء الضعيفة ( مثل فلتر ، الختم الدائري ) أثناء الصيانة السنوية .

- معالجة غير طبيعية : في حالة انخفاض مفاجئ في شدة الضوء ، صوت غير طبيعي أو حرق نكهة ، على الفور قطع التيار الكهربائي ، والتحقق من تسرب مصباح زينون ، دائرة كهربائية قصيرة ، وهلم جرا .