紫外光耐气候试验箱与氙灯耐气候试验箱区别
我公司研制生产的ZG-P紫外光耐气候试验箱和SN-R氙灯耐气候试验箱是应用最广泛的加速老化检测设备，这两种检测设备的测试原理完全不同。
SN-R氙灯耐气候试验箱
SN-R氙灯耐气候试验箱模拟太阳光的所有光谱(全光谱)，包括紫外线(UV)、可见光和红外线(IR)，氙灯光谱在295nm到800nm范围内基本上与太阳光的光谱相吻合。SN-R氙灯耐气候试验箱被用来测试许多产品，这些产品对紫外线的长波段，可见光及红外线较敏感。瑞智公司研发的氙灯耐气候试验箱采用独特的风冷式结构
ZG-P紫外光耐气候试验箱
ZG-P紫外光耐气候试验箱不能模拟全光谱太阳光。它的原理是对于暴露在室外的经久耐用的材料，紫外线的短波段300nm到400nm是引起老化损害的最主要原因，在紫外线的短波区域，即从365nm到太阳光的最低波段，ZG-P紫外光耐气候试验箱能很好的模拟太阳光，然而对长一点的波长它将无能为力。瑞智公司生产的紫外光耐气候试验箱所采用灯管为美国进口灯管，UV A-340、UVB-313
测试的最佳方法依赖于测试的需要，每种方法都可能非常有效，应该根据被测产品或材料、最终的应用条件、所考虑的降解模式和预算来选择合适的检测设备。
防腐涂层人工老化(耐候性)试验方法
1定义、目的及意义
防腐涂层的人工老化试验是耐候性试验的重要组成部分之一。耐候性试验是指防腐涂层（也包括各种材料，尤其是以聚合物为基础的各种人工合成材料，这里以防腐涂层代表）抵抗阳光、潮湿、雨、露风、霜等霜等气候条件的破坏作用而保持原性能的能力。
防腐涂层在实际使用的过程中受到各种自然环境因素的作用，造成其物理化学和机械性能发生不可逆的变化并最终导致防腐涂层破坏的现象，称为防腐涂层老化。常见的防腐涂层老化的现象有：变色（褪色）、失光、粉化、起泡、生锈、裂纹、剥落等。由于涂料的质量除了取决于各项物理性能指标外，更重要的是其使用寿命，即涂料本身对大气的耐久性。这种耐候性最能体现涂料的真正实用价值，是该涂料各种技术指标的综合表现，故对涂料进行耐候性试验是十分必要的。防腐涂层耐候性试验分天然老化试验和人工气候老化试验两种，天然老化试验是将样板曝露于户外自然条件下，观察防腐涂层性能逐渐发生的变化，而人工气候老化试验是将把样板放在能模拟户外诸影响因素的人工气候老化机中曝露，观察防腐涂层性能逐渐发生的变化。
2检验方法介绍
由于涂层最终是在自然环境下使用，所以自然气候曝露试验(天然老化试验)是评估样板真实耐久性的最可靠方法，也是发展可靠的实验室加速老化技术依据和参照系统。所以需要先了解自然气候曝露试验，也称户外曝露试验的概况。
2.1自然气候曝露试验原理
自然气候曝露试验(天然老化试验)指在各种自然环境下研究大气各种因素对防腐涂层所起的老化破坏作用，通过对试验期间及试验结束后样板的外观检查以评定其耐久性，也可以在曝晒过程中或曝晒结束后进行防腐涂层的物理机械性能的测试。试验根据大气种类可分为普通大气、工业大气和海洋性大气；根据气候特征可分为寒冷气候、寒温高原气候、亚湿热气候、亚湿热工业气候、湿热气候、干热气候等。而曝露方法又可分为朝南45℃、当地纬度、垂直纬度及水平曝露等。目前国际上通行的典型气候条件为美国的佛罗里达亚热带气候和亚利桑那沙漠气候，这里均建有世界最大的曝晒场。这是因为位于美国南部的佛罗里达具有：光照强、强紫外线、潮湿时间长、湿度大、气候严酷的特点。而亚利桑那沙漠气候是：高热、紫外线强、低湿度。与佛罗里达比较，年光照要高20%，最高气温要高15oC，最高
黑板温度要高20oC，而且日温差也相当大。我国与美国纬度相近以上两个气候条件有相当的参考价值。
2.1．1天然曝晒场的建立：
曝晒场应建立在平坦、空旷的地方，周围无高大障碍物，使样板能充分受到该地区各种大气因素的作用，附近应无工厂烟囱和能散发大量腐蚀性气体的设施，以避免局部严重污染的影响。盐雾气候曝晒场应建在海边或海岛岛上。曝晒场应具有必需的气象观测没备和各种样板涂层检查仪器及洗手池、上下水、照明电灯设施。气象资料的观测设备应视曝晒场环境、规模和人力、财力而定，若临近有气象台(站)者，可直接采用当地气象台(站)的数据。气象资料主要包括：气温、湿度、日照时效、太阳辐射量、降雨量、风速、风向等。曝晒架应采用不影响试验结果的材料制成，如木材、铝合金、或经涂刷防腐涂料的钢材制成，其结构力求坚固耐用，经得起当地最大风力吹刮，并能自动调节曝晒角度。
2．1.2样板的检查方法
GB／T9276-1996中规定以年和月作为曝露试验的时间单位，如无特殊规定，投试三十月内每半个月检查一次，三个月后至一年，每月检查一次，超过一年后，每三个月检查一次。由于涂料品种的要求不同以及曝晒地区破坏速度的不同，检查周期可根据情况适当变更：规定的检查项目包括失光、变色、裂纹、起泡、斑点、生锈、泛金、沾污、长霉和脱落等。检查方法主要有仪器法和目测法两种，其中光泽和颜色测试，可按GB/T9754、GB／T9761和GB/T11186．2进行，涂层的老化评价按GB／T9277进行。
2．1．3影响自然气候曝露试验结果的因素
2．1．3．1气候
我国国土面积广大．气候类型复杂，从南到北、从东到西气候条件均不一样，往往同一个涂料配方在不同地区使用其性能差异很大。如：同样的醇酸样品采用同样的施工工艺，经同时在天津、上海、武汉、重庆、广州、海南岛等地进行曝晒，可发现天津的样板破坏最慢，武汉、上海居中，重庆、广州、海南岛等地破坏最快，而在重庆、广州、海南岛等地中又以海南岛的样板破坏最厉害。而海南岛的气候条件非常类似典型的佛罗里达亚热带气候条件。
2．1．3．2季节
样品的耐候性试验结果除与气候、地区有关外，曝晒季节对其影响也很大。春夏秋冬四个季节，就对样板防腐涂层破坏最大的紫外光辐射来讲，春季、夏季的紫外光辐射强度以及平均日照均远远超出秋、冬两个季节。正因为季节不同，样板经历的气候条件不同，因此防腐涂层的破坏也不同。对于自干型的涂料，在春季曝晒时，由于防腐涂层尚未完全坚实，就受到温差的急剧变化而引起防腐涂层变形；接着在夏季又遭受到强烈的紫外光照射或大量的雨水侵蚀而进一步造成破坏。在秋季曝晒时，由于气温较平稳，紫外光也日趋下降，致使新涂的防腐涂层能有一段继续坚硬的过程，从而经得起来年的大气破坏作用。实际试验也证实厂这点：春季晒板破坏最快，秋季晒板破坏最慢，其顺序是：春＞夏＞冬＞秋。即：样板曝露试验的结果随投试季节的不同而异。
2．1．3．4曝晒角
曝晒角度对涂料的耐久性影响也是需要考虑的，因为在大气老化中，光是一个最重要的因素，因此应该尽量设法以最合适的角度来最大限度地利用太阳能。经试验发现在短期曝晒过程中及为了加速样品的破坏，每年的上半年可采用春、夏季最热角度(￠-25°，其中￠为当地纬度)；下半年可调节成秋、冬季最热角度(0．893￠+24°)；这样易于快速地获得天然曝晒试验结果。对于需要连续曝晒几年或因条件所限而不考虑来回调整角度的，则应采取当地纬度(￠)最为适宜，以使样品比其他角度能受到更多的和更长的时间光照。
2．2人工气候老化和人工辐射曝露试验
2．2．1人工气候老化和人工辐射曝露试验原理
自然气候曝露试验虽可真实反映某地区某阶段的环境条件对材料和产品的影响，但它会受到试验条件诸多不确定因素的影响。即：自然环境随季节、气象、地理、地形的变化其自然曝晒的影响也随之变化，更主要因为样板试验周期太长，出于经济、竞争及缩短老化试验周期需要的考虑，许多产品标准中均规定了人工气候老化试验来考核其耐候性能。人工气候老化试验是基于大量自然气候曝露试验的结果中找出的规律，找出气候变化因素与涂层破坏之间的关系，目的是在实验室内模拟自然气候作用或在(窗)玻璃下试验所发生的老化过程。与自然气候老化相比，人工气候老化仅涉及了几个有限的因素(太阳光、湿气、热)，这些因素易于控制及强化从而起到加速老化试验的作用，并通过对试验期间及试验结束后的样板的观察来评定其耐候性。但对空气污染、生物侵蚀、和盐雾暴露造成的破坏无意模拟。
正确的人工模拟设备主要应有以下几点必须注意：
a.与户外环境精确匹配
b.不改变降解机理,与户外暴晒具有相关性
c.可重复性和可再现性
e.要素的独立控制
f.与真实时间相比具有加速性
2．2．2试验中的有关因素
2．2．2．1光源
从国内外已有的试验来看，太阳光是涂层老化中的一个很重要的因素。太阳光的光谱主要可分为紫外线区、可见光区、红外线区三个区域；经测定在晴天赤道正午海平面的太阳辐照能分布如下：
表1太阳辐照能的分布
光谱分布光谱波长nm 辐照能量％
紫外线区(UV) 295-400 4
可见光区 400～700 43
红外线区 700—2500 53
如上表所示：紫外线区的光谱分布虽然很窄，并且辐射能量也仅占太阳总能量的5~7％左右，但经试验表明该区域的破坏力最大，是造成聚合物老化的主要原因。这正验证了光能量随波长减小而破坏力增大的理论。许多材料在该区域遭受破坏最快，会产生辐射分解即降解。其原因是绝大多数的聚合物经能量较大的紫外线辐射后会受到光氧化的影响，当一个分子所吸收的能量大于其键能时即产生降解，断链。防腐涂层在该区域经紫外线辐射后易产生粉化、失光及变色(颜色变深/褪色)等现象。所以现行更加新的国际标准均把光辐照度的控制点放在太阳光的紫外光340nm附近。（地球表面太阳光的紫外线截止点为295nm。）而不是以前对整个太阳光谱的辐照度进行控制和计量。
2．2．2．2温度
由于光的作用总是伴随着温度的上升，因此温度的升高也是促使防腐涂层老化的一个重要因素。通常的防腐涂层的热老化，主要是由于交联过程及聚合物分子链的破坏；交联的结果，产生了立体结构使防腐涂层变硬、变脆、失去弹性；而分子链破坏的结果使大分子链断裂，减少了分子长度和分子量，形成了游离基团，表现为发软、发粘。粗略的估计，温度升高10摄氏度，化学反应速度会提高两倍。但光化学反应不是通常的简单的一步反应，最初的光化学反应不受热量影响，第二步反应受热量影响。其影响比单纯热老化更为重要。在人工气候老化试验中，一定的温度配合周期性的降雨，造成频繁的交变温度，因为这将使涂层与
底材发生不断的膨胀与收缩，就可导致涂层中形成很大的应力；在大多数情况下，防腐涂层组成的体系中含有成份和结构不同的物质：底漆、中间漆、色漆、面漆，因此在受温度交变作用时由于在各涂层中的应力有所不同，再加以具有一定波长的强烈光照，很容易造成防腐涂层的开裂。
2．2．2．3湿度
在大气中曝露，防腐涂层实际上是长时期保持在湿润状态下，尤其是湿热带地区更是如此。湿气的影响也很复杂，主要有：化学反应、物理效应、侵蚀、吸收/冻结-融解及热冲击等。在高湿度条件下，水分迅速向防腐涂层内部渗透，防腐涂层会因吸收水分而引起溶解或溶涨，体积发生变化，或使防腐涂层中的水溶性物质溶解出来，当在日光下尤其是紫外光的照射下其体积迅速膨胀，结构受到破坏或加快了光化学变化的作用，易产生起泡、生锈直至脱落，特别要提的是露水由于富含氧，且在涂层表面停留时间远较雨水长，造成户外潮湿的主要原因是露而不是雨。
2．2．2．4氧气
防腐涂层中的聚合物由于日光和氧气的相互作用，即所谓的日光氧化会使防腐涂层产生孔隙，会引起防腐涂层表面氧化而导致其颜色及物理性能的变化，产生失光及裂纹。
2．2．2．5综合因素
同时出现多种破坏因素形成的合力即为综合破坏因素，其破坏力超过单个因素的总和。这将造成涂层中聚合物的稳定性下降，引起各种助剂的蒸发、转移，直至失效而造成破坏。3．人工气候老化设备
为了模拟自然界中各种气候因素以便在实验室内创造出所谓人工气候，并能达到加速试验的目的，一般采用人工气候老化试验机进行试验。
3．1．人工气候老化试验设备分类
根据所采用的光源，人工气候老化试验机可分为紫外碳弧型、阳光碳弧型、紫外荧光灯型、氙弧灯型及金属卤素灯型等。
紫外碳弧型装置（1918年发明）是利用在仪器内上下两部分碳棒之间加入适当的电压、电流发生电弧所产生的较大能量可发出连续光谱的紫外光。缺点是：光谱的不足，难维护，需水喷淋降温，也不能校正。
阳光碳弧装置（1933年发明）区别在于其碳棒中含有某种特殊金属元素，故发出的光谱能量分布较为接近日光。但阳光碳弧装置短波紫外线太强，地球表面的太阳光里又没有，破坏加速了，但与真实环境不符。长波紫外线和可见光与日光相差仍较大，不能校正，高维护成本，需水喷淋降温，主要在日本应用。
氙弧灯装置（1954年发明）是一种由内充有高纯度氙气的弧光放电灯为光源的装置，该灯管由一根透明的石英玻璃管制成，两端各封接有一个金属电极，当电极之间加入适当的高电压并经过滤光片过滤后会产生一种更为接近太阳光的光谱，通过仪器调整辐射量而光谱基本不变且操作也较碳弧型简单。鉴于上述原因，目前许多标准，如IS011341、GB／T1865-1997规定将氙灯型人工气候老化机作为该试验标准的试验仪器。该装置分为水冷和风冷型，结构上分为样板固定和旋转式。新的国际标准已不要求使用哪种形式，氙弧灯装置与户外暴晒的相关性较好，特别是要求了解光照导致颜色变化的人工老化试验都应该采用氙灯型人工气候老化机，当然，氙灯型人工气候老化机的投资和运行费用都是较高的。尽管低于阳光碳弧装置许多。
紫外荧光灯型（1970年发明）是一种利用低压汞蒸气弧光放电激发荧光物质而产生紫外光辐射的装置(QUV老化箱)，该能在相对较窄的波长间隔内产生连续的光谱。通常分布成弱峰。其光源主要分为UV A（340）和UVB（313）。340，313表示发射峰的波长特性（以nm表示）。其中UV A灯管从300~340nm与日光有极好的相符性。UVB灯管的光谱分布，
其峰接近313nm处的汞线。它们发出大量波长低于300nm的射线，正好位于太阳光线的波长范围外，这样就导致了户外不会出现的老化过程的发生，即会引起涂层的非自然光化学变化。使用要经有关方面商定。紫外荧光灯型几乎没有可见光部分，可见光部分（400~700nm）虽然对聚合物的降解影响不大，但许多颜料的退色受可见光影响，所以涉及颜色变化的老化试验建议不用该方法。但是由于它具有加速性较好，光谱稳定，模拟露水侵蚀简便。相对氙弧灯装置，又有低的价格、极低的运行成本和维护成本，操作简单，校准方便。所以得到广泛的应用。
3．2氙灯型人工气候老化试验设备
氙灯型人工气候老化试验箱应由耐腐蚀材料制成，其内装置包括有滤光系统的辐射源、温湿度调节系统、样板架、黑标准温度计、辐照度测定仪等。近年来由于世界上高科技在各个领域中的推广应用，人工气候老化机的装备水平也得到了进一步的提高，世界一些著名的人工气候老化机生产厂在十年间使老化机经历了几次升级换代。不仅能更为有效地模拟户外气候的多种特性，如：模拟太阳的光谱分布、适应各类标准选择的滤光器组合、恒定的黑标准温度、箱体温度、湿度、降雨、黑暗、凝露、一个太阳／二个太阳的辐射量等。而且自动化程度也大大提高，可内存多种国际、欧洲、美国、日本等工业产品(涂料、汽车部件、塑料、纺织品等)耐人工气候老化试验标准，还可自行设定多种用户试验程序，仪器执行标准的准确性及试验数据的重复性也不断提高。氙灯型人工气候老化试验设备能最接近的模拟太阳光的光谱，所以尽管运行费用很高，大多数用户还是需要用氙灯型人工气候老化试验机做出的试验结果来预测未来产品的耐候性能力。特别是对材料颜色耐候性能力的判断，一定要用氙灯型人工气候老化试验机来做。
3．2．1氙灯型老化机的结构
氙弧灯是特大功率的发光光源，从1000瓦特到5000瓦特。大量的红外线发射将导致试样温度很快上升。灯管本身温度也很高。所以从灯管冷却的方式，氙灯型老化机可分为水冷式和风冷式，为充分利用灯管的辐射资源，一般会将试样放在灯管的周围围一圈。并做成可旋转的结构。称为旋转鼓式。而将样品放在平面上，灯管布置在试验箱体上部的结构称之为平面排列式，水冷式氙灯型老化机可以让灯管工作在很高的功率下，有较高的效率，但水冷却系统需水、电、光路隔离，结构复杂，对冷却用去离子水的要求也很高，导致水冷式氙灯老化机售价很高。风冷式氙灯型老化机相反，结构简单了，但光效率较低，售价也相对低一些。目前新的国际标准对老化机的结构已无要求。
3．2．2氙灯辐照光谱的过滤
由于氙灯光谱有大量的脉冲波峰，所以要经过过滤后才可获得接近日光的光谱。氙灯型老化机常见的滤光片组合及适用范围见表2：
表2常见的滤光片组合及适用范围
光谱分布光谱波长nm 辐照能量％
紫外线区(UV) 295-400 4
可见光区 400～700 43
红外线区 700—2500 53
内过滤片外过滤片适用测试条件
硅硼玻璃硅棚玻璃最常用的老化试验
硅硼玻璃钠钙玻璃最常见的玻璃窗后(室内)耐光性试验
石英玻璃硅硼玻璃比普通阳光含紫外线稍多且波长较短的老化试验
石英玻璃石英玻璃比普通阳光含紫外线明显多且波长更短的老化及耐光试验
镀膜玻璃硅删玻璃全波段辐射或温度较低的耐候试验
镀膜玻璃钠钙玻璃全波段辐射或温度更低的耐候试验
如表2所示，通过不同滤光片的组合可以得到多种户内外条件模拟试验，不同的组合会产生不同的光谱及辐射强度，可引起试验结果的明显不同。滤光器的老化可导致氙弧灯的紫外发射明显减少，必须严格按照仪器的规定定期更换内外滤光片。另外，滤光器上的沉积物及其他残留物也能影响滤光器的透过率，因此应定期清洗滤光器。
3．2．3辐照强度和控制点
辐照度是指照射在平面上光能的比率。一台耐候性试验箱必须控制光的辐照强度，以达到加速实验和重现试验结果的目的。光辐照度的变化会影响材料质量恶化的速度，而光波波长的变化(例如光谱的能量分布)则同时会对材料退化的速度和类型产生影晌。通过控制光的辐照强度可以保持与实际相符的测试条件。
氙灯型老化机一般都有辐照强度的反馈控制系统，控制量大多以340nm（户外辐射暴露）或420nm（透过窗玻璃暴露）为控制点，当辐照强度稳定控制在0.68W/m2/nm时，试验机的辐照强度大致相当于夏季正午太阳直射时的强度。增加辐照强度有时可以加速老化速度，但是对有的材料效果却不一定明显，提高老化速度有时会与真实情况不符。需要参照自然气候曝露对比试验，才能得到正确的结果。
3．2．4温度和湿度控制
光能辐射到试板提高了试板的温度。不同的颜色因吸收的能量不同，温升也不一样，颜色越深温度越高，黑色最高，白色最低。通常，老化试验机使用标准黑体温度统一受照射物表面温度，也称黑板温度。黑板温度传感器是内部装有温度敏感元件的导热板，其表面涂有能吸收波长2500nm以内全部入射的辐射光的93%、有良好耐老化性能的平整黑色涂料、背面与试板放在同一导热面上，。仪器通过控制吹过试样表面的外部冷空气调节黑板温度传感器的温度，使之稳定在60℃左右。由于背面底板的导热和均热作用，其他试样也将会处于接近该温度的状态。特殊应用情况下，也有以绝缘黑体温度（传感器四周与底部有隔热材料）、白板温度作为试验试样的温度控制目标。而箱体气体温度作为间接的温度环境仪器也会设置控制系统作为下级控制对象。
通常温度升高10摄氏度，化学反应速度会提高两倍。但光化学反应不是通常的简单的一步反应，最初的光化学反应不受热量影响，而第二步反应要受热量影响。增加温度一般可以加速老化速度，但是对有的材料效果却不一定明显，所以，通过提高温度加速老化速度，有时也会与真实情况不符。所以既要提高老化速度，又要减少误差，黑板温度通常不能超过实际使用的最高温度。
湿度对涂层的老化影响很大，但高温的氙灯辐射使湿度控制较难实现，一般都有蒸发水蒸气的装置调节箱体内部的湿度。使之相对湿度大致维持在50%+/-5%左右。
3．2．5循环
或许有人认为连续的光照可以加快老化速度，缩短老化时间。但实际上，很多材料在发生化学反应之前，它们需要一定的“间歇期”。仪器都有循环程序来控制试验遵循如几小时光照，几小时无光照的周期循环来进行。程序还有喷水或浸渍的步骤设计。这样的老化既接近真实情况又速度较快。
3．2．6．氙灯型老化机灯管的使用寿命
氙灯也会老化，老化造成波谱的偏移。由于太阳光谱中紫外线区的光谱分布虽然很窄，并且辐射能量也仅占太阳总能量的5~7％左右，但经试验表明该区域的破坏力最大，是造成聚合物老化的主要原因。所以现行更加新的国际标准对氙灯型人工老化机辐照光谱中290nm~400nm的光谱能量分布特意做了更加细的规定。并均把光辐照度的控制点放在太阳光的紫外光340nm附近。这样就提高了与户外环境匹配的精度，提高了与户外暴晒的相关性，试验的可重复性和可再现性。但是，由于氙灯光谱中UV段发射效率衰减得更快。当
340nm点控制稳定后，由于杠杠原理，可见光至红外部分的辐照度在氙灯管工作1000小时后都会有较大的提升（约20%以上）。很快超过了太阳光的典型辐照度，这样又会降低与户外暴晒的相关性，所以，生产厂商都规定了氙灯管的工作寿命，一般在标准功率下工作1300~1500小时后需要更换灯管。这也是氙灯型人工老化机运行费用很高的原因之一。紫外荧光灯的寿命：有辐照控制的约6000小时。无辐照控制的约1600小时。
3．3紫外荧光灯型人工气候老化试验设备
紫外荧光灯型人工气候老化也由耐腐蚀材料制成，其内装置包括有UV光管组成的辐射源、温度调节系统、模拟湿气的加热蓄水盘，样板架、黑标准温度计、辐照度测定仪等。
尽管紫外光(UV)只占阳光的6%，但是它却是造成户外产品耐用性下降的主要光照因素。这是因为阳光的光化学反应影响随著波长的减少而增加。因此在模拟阳光对材料物理性质的破坏影响时，不需要再现整个阳光光谱。在大多数情况下，只需要模拟短波的UV光即可。以上研究结果导致了UV荧光灯耐候老化机的发展。UV荧光灯耐候老化机的优点：
l快速获得实验结果
l简化的光照度控制
l稳定的光谱
l只需很少的维护
l价格便宜、运行费用低廉。
所以得到了广泛的应用。至少在配方筛选阶段人们多都想到首先使用紫外荧光灯型人工气候老化机。
3．3．1UV能量的波长范围
耐候老化机的代表机型QUV采用荧光UV灯。其原因在于它们比其他的灯管更为稳定，并且有更好的试验结果再现性。采用荧光UV灯模拟阳光对材料物理性质的影响，例如亮度下降、龟裂、剥落等方面应是最好的方法。现有几种不同的UV灯可供选择。这些UV灯主要产生紫外光，而不是可见光或红外光。灯的主要差别体现在它们各自产生的UV总能量集中在不同的光谱波长范围上。不同的灯会产生不同的测试结果。实际的曝晒应用环境可以提示应选用那种类型的UV灯。
UV A-340可极好的模拟阳光光谱的临界短波波长范围，UV A-340的名称表示发射峰的波长特性（以nm表示）即发射峰的波长为340nm。波长范围为A波段，即295至360nm的光谱。UV A-340只产生在阳光中能找到的UV波长的光谱。
UVB-313，用于最大程度的加速试验。UVB-313可以很快地提供实验结果。它们所采用的短波长UV比目前地球表面上通常找到的UV光波更为强烈。尽管这些比自然波长短许多的UV光能够最大程度地加速试验，但它同时也会对某些材料造成不符和实际的退化破坏。UVB-313的曝晒程式在QC和R&D的应用和对耐用性材料进行试验时，是极其有用的。
3．3．2控制辐照强度
与氙弧灯装置一样，紫外荧光灯型人工气候老化试验设备一般都有辐照强度的反馈控制系统，以期达到加速实验和重现试验结果的目的。光辐照度的变化会影响材料质量恶化的速度。通常，使用峰值波长为340nm的UV A-340灯管。控制辐照强度为0.68w/m2/nm，就可与夏季正午直射的阳光强度相匹配。它可以快速提供结果，而丝毫不影响其相关性。如需加速获取数据，可以使之光照强度比夏季正午的阳光强度高75%。
3．3．3模拟露水的影响
在户外的材料与湿气接触的时间，每天可以长达12小时。研究结果表明造成这种户外潮湿的主要原因是露水，而不是雨水。模拟露水是通过冷凝原理来实现。在试验机箱的底部有一蓄水箱，在QUV的冷凝循环阶段，对其进行加热来产生水汽。热蒸汽使试验箱内的相对湿度维持在l00%，并且保持一个相对高温。设计确保测试试件实际上构成试验箱的侧壁，
从而使试件的背面则曝露在室内环境空气中。室内空气的冷却效用导致试件表面温度下降到低于蒸汽温度几度的水平。这一温差导致试件在整个冷凝循环过程中，其表面始终有冷凝生成的液态水。这种冷凝产物是很稳定的纯净蒸馏水。这种纯净水提高了试验的再现率，而同时避免了水渍问题：由于户外曝晒接触潮湿的时间每天可以长达12小时，因此QUV的潮湿周期一般持续几小时。标准推荐的冷凝周期一般至少持续4小时。注意到QUV中的UV 曝晒和冷凝曝晒是分别进行的，这与实际气候条件一致。冷凝的优点：
l与自然潮湿一致。
l通过升温加速实验过程。
l采用普通自来水。
l冷凝产物是纯净水--在样品上无水渍或杂质产生。
l维护简单
3．3．4模拟雨水影响
对于某些应用过程而言，增加水喷淋能更好的模拟最终使用的环境条件。屋面、汽车材料和在金属建筑或结构上使用的防腐涂料经常会遭遇到突然的温度剧变。例如在炎热的夏季中，当热量堆积表面温度很高后突然由于暴雨而消散。由于经常遭到来自雨水的冲刷，钢结构的涂料层，包括油漆和着色剂，会出现相应的侵蚀现象。近期研究结果表明，这种雨水冲刷动作可以将材料表面有防降解作用的涂料粉化层冲刷掉，从而将涂料本身直接曝晒在UV 和水份的破坏性影响之下。这一过程可以重复多次，从而导致一种材料退化现象加剧。而单靠冷凝方式是无法再现的。增加水喷淋以再现此类环境条件，可以增强某些涂料气候老化试验的相关性。
3．3．5温度控制
一级的光化学反应对温度变化并不敏感。然而，随之而来的二级反应的速度则和温度变化紧密相关。一般来说，随着温度升高，反应速度会加快。因此，在UV曝晒实验过程中，温度控制就显得很重要。而且要控制加速试验所采用的试验温度与材料在实际应用中遭遇的最高温度相当。同样，紫外光老化试验机也使用标准黑体温度统一受照射物表面温度，由于仪器仅有紫外部分光谱，试板的温度一般要靠箱体温度提供。UV阶段的温度设置可以从50C 到80℃，具体取决于光照度水平和室内环境气温。
湿气循环阶段，潮湿对材料的破坏力会随着温度的提高而急剧增加。因此在潮湿循环阶段的过程中，温度控制要求保持高温环境，设置可以是从40*C到60*C。
QUV具有辐照强度控制、温度控制，采用两种方式来模拟湿气的影响。QUV/喷淋型采用冷凝和水喷淋两种方式，QUV／se型和QUV/普通型则只配备冷凝方式。QUV/普通型辐照强度控制采用灯管新旧搭配，定期淘汰旧灯管的方式。机器投资少，但灯管整体的替换周期要短一倍。
4操作要点
除另有规定，可按GB/T1765-79(89)《测定耐湿热、耐盐雾、耐候性(人工加速)的防腐涂层制备法》制备并养护样板。样板养护期结束后，留出一块作为标准板，其余2-3块投入人工气候老化试验机内进行试验。样板需放在试板架上，周围空气要流通，样板在试板架上的排列应以有规律的间隔时间改变，例如上排样板与中排样板及下排样板进行交换。
试验时间可参照相关产品标准来确定，也可将其老化状态已知的曝露涂层(参照样板)与被测样板同时投入试验，以确定试验终点及评定被测样板，参照样板的化学结构和老化状况应尽可能与试验样板相类似。
样板的检查按GB/T1766-1995《色漆和清漆涂层耐老化的评级方法》规定进行，检查项日包括：变色、失光、粉化、裂纹、起泡、生锈、脱落、斑点、泛金、沾污、长霉等。样板的评定可采用单项评级和综合评级法，综合评级法分装饰性漆和保护性漆两种，根据样板破坏
程度可评山优、良、中、可、差、劣六个级别。
5影响人工气候老化试验结果的其他因素
5．1试验仪器校准
除仪器产地、型号及性能的差异可能造成试验结果的不同外，仪器本身的定期校准是十分重要的。如不能按期对仪器控制器如：辐照度计、光传感器、黑标准温度、温度、湿度传感器、水质纯度计等进行必要的校准，将影响试验结果的准确性。其中以光传感器的校准最为重要和困难。一般由大的人工老化机生产厂家提供服务，并可追溯到相关国家的标准技术管理机构如美国国家标准与技术研究所。值得一提的是一种专利的产品称为AutoCal的照度自动校准系统提供了用户可自己完成校准的技术，校准只需几秒钟的时间，避免了繁杂又易出错的校准程序。校准的结果也可以追溯到美国国家标准与技术研究所颁布的方法。
5．2试验用水
用于仪器内湿润及模拟户外降雨、凝露作用的蒸馏水应符合GB/T6682实验室用水二级水的要求(电导率低于21S／cm，蒸发残余物少于lppm)，否则将在试板表面产生沉积物而造成不可靠的试验结果。通过冷凝原理来实现凝露作用的紫外荧光灯型人工气候老化机可使用自来水。但模拟降雨的供水因直接接触样板，所以需要蒸馏水，并应符合GB/T6682实验室用水二级水的要求。
5．3其他因素
不同的涂层(防腐涂层)对不同的光波长有着不同的选择性，如：不同颜色的防腐涂层对热量的吸收不同，会有一定的测试误差。另外对颜色、光泽等检验项目应尽量采用仪器法而不用目测法，以减少人为误差
“光电技术简答题”复习资料 一、回答问题： 7、什么是朗伯辐射体？ 在任意发射方向上辐射亮度不变的表面，即对任何θ角Le 为恒定值（理想辐射表面）。朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。 θc o s 0I I = 10、写出光源的基本特性参数。 （1）辐射效率和发光效率 （2）光谱功率分布 （3）空间光强分布 （4）光源的色温 （5）光源的颜色 11、光电探测器常用的光源有哪些？ 热辐射光源：太阳；白炽灯，卤钨灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。 气体放电光源：汞灯，钠灯，氙灯，荧光灯等。 固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。 激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。 12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。 发光二极管的基本结构是半导体P-N 结。 工作原理：n 型半导体中多数载流子是电 子，p 型半导体中多数载流子是空穴。P-N 结未加电压时构成一定势垒。加正向偏压时，内 电场减弱，p 区空穴和n 区电子向对方区域的 扩散运动相对加强，构成少数载流子的注入，从而p-n 结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。 13、说明发光二极管的基本特性参数有哪些。 （1）量子效率： 1）内发光效率：PN 结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。 2）外发光效率：发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。 （2）发光强度的空间分布： （3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压时，没有电流，也不发光。电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。在额定电流范围内，发光强度与通过的电流成正比。 （4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关系。 （5）响应时间：从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。表达了发光二极管的频率特性。 （6）寿命：亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的e -1时所延续的时间。 17、简述PN 结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情况）。 S i O 2 铝电极 背电极 P N ＋ － 图 发光二极管的结构图
第2章光源灯具的选择 2.1 电光源 电光源按发光原理分为热辐射光源和气体放电光源。气体放电光源按其发光的物质不同又可分为金属类（低压汞灯、高压汞灯）、惰性气体类（如氙灯、汞氙灯）、金属卤化物类（钠、铟）等。 1．光源型号在GB2796-81中规定了白炽灯和气体放电灯的型号标准，见表2-1和表2-2。
反射型荧光高压汞灯泡GYF 氙灯管形氙灯 管形水冷氙灯XG XSG 额定功率 （W） 结构形式 的顺序号 钠灯低压钠灯泡 高压钠灯泡ND NG 额定功率 （W） 金属卤化物 灯管形镝灯DDG 额定功率 （W） 光源的额定电压是指光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值。 光源的额定功率是指光源自身及其附件消耗的功率之和。 光源的起动时间是指光源接通电源开始至光源发出的光通量达到稳定值时所需的时间。 光源的寿命分有效寿命和全寿命两种。有效寿命指光源光通量衰减到初始值的70%时的寿命。全寿命是指光源从开始使用到无法使用的寿命。光源的平均寿命是指光源有效寿命的平均值。 2．热辐射光源利用物体通电使之发热到白炽状态而发光的原理所制造的光源称为热辐射光源，其功率因数接近1。 （1）白炽灯：白炽灯是靠钨丝白炽体的高温热 辐射发光，结构简单，使用方便，显色性好。但因 热辐射中只有2～3％为可见光，其发光效率低， 抗震性较差，当灯丝发热蒸发出的钨分子在玻璃泡 上有黑化现象，平均寿命一般达1000h。 当电源电压变化会直接影响白炽灯的使用寿命 和发光效率。 白炽灯经常用在建筑物室内照明和施工工地的 临时照明，聚光灯的电光电压，其额定电压有220V 和36V安全电压，有可用于地下室施工照明或手持 临时照明光源。图2-1 白炽灯的结构 （2）卤钨灯：卤钨灯包括碘钨灯、溴钨灯。在 白炽灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环提高 发光效率。发光效率比白炽灯高30%。 为了使卤钨循环顺利进行，卤钨灯必须水平安 装，倾斜角不得大于4 ，不允许采用人工冷却措施（如电风扇冷却），工作时的管壁温度可高达600℃，不能与易燃物接近，灯脚的引入线采用耐高温的导线。 此灯的耐震性、耐电压波动性都比白炽灯差，但显色性很好。经常用于电视转播等场合。 卤钨灯的光效（19.5～21lm/W）和寿命（3500h）及显色性等均较白炽灯为佳，其体积能小型化，灯具也可小型化，已被广泛作为商业橱窗、餐厅、会议室、博物馆、展览馆照明光源。 2．气体放电灯 （1）荧光灯：荧光灯是利用汞蒸气在外加电源作用下产生弧光放电，可以发出少量的可见光和大量的紫外线，紫外线再激励管内壁的荧光粉使之发出大量的可见光。荧光灯由镇流器、灯管、启辉器和灯座组成。 荧光灯的特点是光效高，使用寿命长，光谱接近日光，显色性好，缺点是功率因数低，有频闪效应，不宜频繁开启。目前多使用电子镇流器的荧光灯，其功率因数可以达到0.9以上。 荧光灯一般用在图书馆、教室、隧道、地铁、商场等对显色性要求较高的场所。 （2）荧光高压汞灯（水银灯）：此类灯的外玻璃壳内壁涂有荧光粉，它能将汞蒸气放电时辐射的紫外线转变为可见光，以改善光色，提高光效。 荧光高压汞灯光效高（30～50lm/W），寿命长（5000h），使用于庭院、街道、广场、工业厂房、车站、施工现场等场所的照明。 荧光高压汞灯按构造分外镇流式荧光高压汞灯和自镇流式荧光高压汞灯两种。
第一章：普通光源投影机氙灯和汞灯数字投影机，不管其内部的复杂性，只有一个功能——将视频、数据和图形等图像投射到屏幕上。为了这个目的，需要内部光源。因为从光源到屏幕，投射图像巨大的放大倍数和许多的光学元件损耗，光源必须要格外的明亮。远比我们熟悉的用于办公室等室内环境的白炽灯、荧光灯明亮。 目前最常用的应用在投影机上的两种灯泡技术是汞蒸汽和氙气。两种类型的灯泡产生光线，都是在融凝石英玻壳内，在高压气体（通常几百个大气压）中通过电流。灯泡内的电极——成为弧——间流动电流，点燃气态汞并使其发光。 汞蒸汽灯内（如名字所提示，汞加热到蒸汽状态）激活的气体混合其他气体（如惰性气体氩）来提高可靠性和发光性能。另一方面，氙灯使用氙气。这两种技术间的基本区别，对于采用他们的投影机来讲，决定了在属性和表现上的实际差异。 表现上的不同 汞蒸汽和氙灯最主要的不同在于他们所释放光线的彩色光谱。氙灯释放的相当平滑的光谱，或多或少的接近在可见光（400-700nm）的所有波段的亮度，接近自然太阳光的白色。汞蒸汽灯的典型释放光谱，比较而言，就非常差了；在可见光区域，呈现出很多大的峰值，在黄色区产生最大峰值。与蓝线比较，红色的汞蒸汽光谱趋向于低位置，明显的冷白。 鉴于汞蒸汽上上下下的光谱，采用这种灯泡的投影机与氙灯投影相比，在采用显色性指数（CRI,与自然光比较后的接近程度，0-100）来衡量时，会呈现比较糟糕的颜色。为提高CRI,投影机光路可以设计成能实现比较平衡的可见光范围内的汞蒸汽光谱，并降低峰值，但代价是降低亮度输出。比如科视基于汞灯的Ｍ系列投影机，在光路中采用电动黄色陷波技术，来提高投影机的色彩精确，作为折中，要降低亮度。 另外一个表现的不同是光谱的稳定性。随着灯泡使用时间的推移，汞蒸汽灯泡的钉子状的光谱会明显的改变。平滑的氙灯光谱，比较而言，会产生相对的色彩漂移。 氙灯还有一个稳定性优点，投影机开启后能够在短时间内进入到平滑光谱状态。比起汞蒸汽灯，它还能够在很短时间内达到峰值亮度。
1、下列灯具中，电光源属于气体放电工作原理的是______。 A．碘钨灯 B．白炽灯 C．高压汞灯 D．信号桅的灯具 2、按统一的国际防护标准（IP），船舶照明器可分为______。A．荧光灯、白炽灯、气体放电灯 B．保护型、非保护型 C．防水型、非保护型 D．保护型、防水型、防爆型 3、下列灯具点燃后通常用镇流器进行限流的是______。 A．卤钨灯 B．白炽灯 C．日光灯 D．航行信号灯 4、船舶左右舷灯的灯泡是______。 A．白炽灯 B．高压汞灯 C．荧光灯 D．汞氙灯 5、下列灯具中，点燃时间最短的是______。 A．高压汞灯 B．荧光灯 C．碘钨灯 D．汞氙灯 6、下列灯具可瞬时点燃的是______。 A．碘钨灯 B．荧光灯 C．高压汞灯 D．汞氙灯 7、下列关于灯具亮度的叙述错误的是______。 A．无论灯具的电光源是什么原理，电功率大的灯具比电功率小的亮B．相同电功率的白炽灯和碘钨灯，后者要亮一些 C．相同电功率的白炽灯和荧光灯，后者要亮一些 D．相同发光原理的同一类灯具，电功率大的要亮一些 8、下列灯具工作时不需要镇流器的是______。 A．船舶失控信号灯
B．高压汞 C．荧光灯灯 D．汞氙灯 9、下列灯具中，电光源属于热辐射工作原理的是______。 A．碘钨灯 B．荧光灯 C．高压汞灯 D．汞氙灯 10、下列灯具工作时不需要镇流器的是______。 A．荧光灯 B．高压汞灯 C．船舶左右舷灯 D．汞氙灯 11、船舶照明器从电光源发光原理来看，可分为______。 A．荧光灯、高压水银灯、汞氙灯 B．保护型、防水型、防爆型 C．白炽灯、荧光灯、高压水银灯 D．热辐射光源型及气体放电光源型 12、船舶照明器从电光源发光原理来看，可分为______。 A．热辐射光源型、白炽灯型 B．保护型、防水型、防爆型 C．气体放电光源型、防水型 D．热辐射光源型及气体放电光源型 13、船舶应急照明系统中使用的灯具是______。 A．白炽灯 B．荧光灯 C．高压汞灯 D．汞氙灯 14、在容易受水、汽侵害的船舶舱室和处所______防水型灯具。 A．使用相同的 B．依侵害程度使用不同防护等级的 C．一律用防滴式 D．一律用防溅式 15、船上有各种类型的照明灯具（或称照明器），按其______可概括的分为保护型、防水型和防爆型三类。 A．结构特点 B．配光特性
上海千实精密机电科技有限公司 氙灯老化试验中常出现的四类问题 一、人工加速老化试验条件的选择: 这个问题实际上可以理解为应该模拟哪些老化因素，高分子材料在使用过程中，气候环境里许多因素都有可能对高分子材料的老化产生作用。如果事先知道产生老化的主要因素，就可以有针对性的选择试验方法。我们可以从该材料的运输、储存、使用环境以及其老化机理等方面考虑，确定试验方法。例如硬聚氯乙烯型材，使用聚氯乙烯为原料，添加稳定剂、颜料等助剂加工而成，主要用于室外。从聚氯乙烯的老化机理考虑，聚氯乙烯受热易分解；从使用环境考虑；空气中的氧、紫外光、热、水分都是引起型材老化的原因。因此，国标GB/T8814-2004《门、窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材》中，既规定了光氧老化试验方法，采用GB/T16422.2《塑料实验室光源曝露试验方法第二部分：氙弧灯》老化4000h或6000h，模拟了室外紫外光及可见光、温度、湿度、降雨等因素，同时又规定了热氧老化项目：加热后状态，150℃放置30min，目测观察是否出现气泡、裂纹、麻点或分离现象，以考察型材的耐热性能。又如我国在国际市场上有竞争力的一个产品：外贸出口鞋。在使用过程中，阳光中的紫外线是引起鞋子变色、褪色的主要原因，因此，有必要用紫外灯箱对其进行耐黄变测试。常用的鞋类耐黄变试验箱采用30WUV灯，样品离光源20cm，照射3h后观察颜色变化。同时，在运输过程中，集装箱内闷热、潮湿的恶劣环境会引起鞋面、鞋底、胶水的变色、斑点，甚至是变质。因此，在装船运输之前，有必要考虑进行耐湿热老化试验，模拟集装箱内高热、高湿环境，在70℃、95％相对湿度的条件下，进行48h试验后观察外观、颜色变化。 二、人工加速老化光源的选择: 实验室光源曝露试验因为可以在一个试验箱中同时模拟大气可见环境中的光、氧、热和降雨等因素，是目前较为常用的一种人工加速老化试验方法，在这些模拟因素中，又以光源最为重要。经验表明，阳光中引起高分子材料破环的波长主要集中在紫外线及部分可见光。目前使用的人工光源都力图使在此波长区间内的能谱分布曲线与太阳光谱接近，模拟性和加速倍率是选择人工光源的主要依据。经历了约一个世纪的发展，实验室光源已有封闭式碳弧灯、阳光型碳弧灯、荧光紫外灯、氙弧灯、高压汞灯等各种光源供选择。国际标准化组织（ISO）中与高分子材料相关的各技术委员会主要推荐使用阳光型碳弧灯、荧光紫外灯、氙弧灯三种光源。 1、氙弧灯 目前认为，已知的人工光源中氙弧灯的光谱能量分布与阳光中紫外、可见光部分最相似。通过选择合适的滤光片，可以滤去大部分到达地面阳光中存在的短波辐射。氙灯在1000nm~1200nm近红外区存在很强的辐射峰，会产生大量的热。因此，须选择合适的冷却装置带走这部分能量。目前，市面上氙灯老化试验装置有两种冷却方式：水冷式和风冷式。一般来说，水冷式氙灯装置冷却效果要优于风冷式，同时结构也较为复杂，价格也比较昂贵。由于氙灯紫外线部分能量较另两种光源增加较少，在加速倍率方面是最低的。2.2荧光紫外灯 从理论上说，300nm~400nm的短波能量是引起老化的主要因素。如果增加这部分能量，就能达到快速试验的效果。荧光紫外灯的光谱分布主要集中在紫外光部分，因此，可
一、简答题 1、根据系统工作的基本目的，通常光电系统可以分为哪两大类？ 答：(1)信息光电系统。例如：光电测绘仪器仪表、光电成像系统、光电搜索与跟踪系统、光电检测系统、光通信系统等。(2)能量光电系统。例如：激光武器、激光加工设备、太阳能光伏发电、“绿色”照明系统等。 2、光电系统的研发过程需要哪些学科理论与技术的相互配合？ 答：光电系统的发展需要多种学科相互配合。它是物理学、光学、光谱学、电子学、微电子学、半导体技术、自动控制、精密机械、材料学等学科的相互促进和渗透。应用各学科的最新成果，将使光电系统不断创新和发展。 3、光学系统设计基本要求包括哪些？ 答：基本要求包括：性能、构型选择、和可制造性三个方面。 4、光学系统设计技术要求包括哪些？ 答：基本结构参数（物距、成像形式、像距、F数或数值孔径、放大率、全视场、透过率、焦距、渐晕）；成像质量要求（探测器类型、主波长、光谱范围、光谱权重、调制传递函数、RMS波前衰减、能量中心度、畸变）；机械和包装要求；其它具体要求。 5、望远物镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：球差、慧差和轴向色差。 6、目镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：像散、垂轴色差和慧差。 7、显微物镜设计中需要校正的像差主要是哪些？ 答：球差、轴向色差和正弦差，特别是减小高级像差。 8、几何像差主要有哪些？ 答：几何像差主要有七种：球差、慧差、象散、场曲、畸变、轴向色差和垂轴色差。 9、用于一般辐射测量的探头有哪些？ 答：光电二极管 10、可用于微弱辐射测量的探头有哪些？ 答：光电倍增管 11、常用光源中哪些灯的显色性较好？ 答：常用光源中，白炽灯、卤钨灯、氙灯的显色性较好。（高压汞灯、高压钠灯的显色性较差） 12、何谓太阳常数？ 答：太阳常数——在地球-太阳的年平均距离，大气层外太阳对地球的的辐照度(1367±7) W2m-2
氙灯和汞灯技术的选择 技术摘要 概述 数字投影机，不管其内部的复杂性，只有一个功能——将视频、数据和图形等图像投射到屏幕上。为了这个目的，需要内部光源。因为从光源到屏幕，投射图像巨大的放大倍数和许多的光学元件损耗，光源必须要格外的明亮。远比我们熟悉的用于办公室等室内环境的白炽灯、荧光灯明亮。 目前最常用的应用在投影机上的两种灯泡技术是汞蒸汽和氙气。两种类型的灯泡产生光线，都是在融凝石英玻壳内，在高压气体（通常几百个大气压）中通过电流。灯泡内的电极——成为弧——间流动电流，点燃气态汞并使其发光。 汞蒸汽灯内（如名字所提示，汞加热到蒸汽状态）激活的气体混合其他气体（如惰性气体氩）来提高可靠性和发光性能。另一方面，氙灯使用氙气。这两种技术间的基本区别，对于采用他们的投影机来讲，决定了在属性和表现上的实际差异。 表现上的不同 汞蒸汽和氙灯最主要的不同在于他们所释放光线的彩色光谱。氙灯释放的相当平滑的光谱，或多或少的接近在可见光（400-700nm）的所有波段的亮度，接近自然太阳光的白色。汞蒸汽灯的典型释放光谱，比较而言，就非常差了；在可见光区域，呈现出很多大的峰值，在黄色区产生最大峰值。与蓝线比较，红色的汞蒸汽光谱趋向于低位置，明显的冷白。（见图一）
鉴于汞蒸汽上上下下的光谱，采用这种灯泡的投影机与氙灯投影相比，在采用显色性指数（CRI,与自然光比较后的接近程度，0-100）来衡量时，会呈现比较糟糕的颜色。为提高CRI,投影机光路可以设计成能实现比较平衡的可见光范围内的汞蒸汽光谱，并降低峰值，但代价是降低亮度输出。比如科视基于汞灯的Ｍ系列投影机，在光路中采用电动黄色陷波技术，来提高投影机的色彩精确，作为折中，要降低亮度。 另外一个表现的不同是光谱的稳定性。随着灯泡使用时间的推移，汞蒸汽灯泡的钉子状的光谱会明显的改变。平滑的氙灯光谱，比较而言，会产生相对的色彩漂移。 氙灯还有一个稳定性优点，投影机开启后能够在短时间内进入到平滑光谱状态。比起汞蒸汽灯，它还能够在很短时间内达到峰值亮度。操作上的考虑
选择题 1.光通量的单位是（ B ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 2. 辐射通量φe的单位是（B ） A 焦耳(J) B 瓦特(W) C每球面度(W/Sr) D坎德拉(cd) 3.发光强度的单位是（ A ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 4.光照度的单位是（ D ）. A.坎德拉 B.流明 C.熙提 D.勒克斯 5.激光器的构成一般由（A ）组成 A.激励能源、谐振腔和工作物质 B.固体激光器、液体激光器和气体激光器 C.半导体材料、金属半导体材料和PN结材料 D. 电子、载流子和光子 6.硅光二极管在适当偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且 动态围较大。适当偏置是（D） A 恒流 B 自偏置 C 零伏偏置 D 反向偏置 7.2009年10月6日授予华人高锟诺贝尔物理学奖，提到光纤以SiO2为材料的主要是由于（ A ） A.传输损耗低 B.可实现任何光传输 C.不出现瑞利散射 D.空间相干性好 8.下列哪个不属于激光调制器的是（ D ） A.电光调制器 B.声光调制器 C.磁光调制器 D.压光调制器 9.电光晶体的非线性电光效应主要与（ C ）有关 A.加电场 B.激光波长 C.晶体性质 D.晶体折射率变化量 10.激光调制按其调制的性质有（C ） A.连续调制 B.脉冲调制 C.相位调制 D.光伏调制 11.不属于光电探测器的是（ D ） A.光电导探测器 B.光伏探测器 C.光磁电探测器 D.热电探测元件 https://www.doczj.com/doc/6a13853880.html,D 摄像器件的信息是靠（ B ）存储 A.载流子 B.电荷 C.电子 D.声子 13.LCD显示器，可以分为（ABCD ） A. TN型 B. STN型 C. TFT型 D. DSTN型 14.掺杂型探测器是由（D ）之间的电子-空穴对符合产生的，激励过程是使半导体中的载流子从平衡状态激发到非平衡状态的激发态。 A.禁带 B.分子 C.粒子 D.能带 15.激光具有的优点为相干性好、亮度高及（ B ） A色性好B单色性好 C 吸收性强D吸收性弱 16.红外辐射的波长为（ D ）. A 100-280nm B 380-440 nm C 640-770 nm D 770-1000 nm
光源与光源技术基础 光的本质 1.光是电磁波 电磁波长波段是通讯用无线电波，波长范围在几十千米至几毫米。 2．可见光谱 人眼可见的光谱范围约在380～780纳米（nm）之间。 1nm﹦10-6nm﹦10-9m 波长较短的约在380～420nm的可见光，人的视觉感到它是紫色的，波长再长些的380～106nm，这一段人眼看不到的红外线，或称为红外辐射。 人的视觉中的“色觉”实际上只是可见光谱中波长不同的光被人感觉到不同的光色。因而，不同的光色或颜色的本质，只是光的波长有所不同而已。 由单一波长组成的光称为单色光。实际上，严格的单色光几乎是不存在。所有的自然光源如太阳、月亮，或人工光源所发出的光，其光谱都具有叫宽广的频谱，只是在不同的波段，它的辐射能量不同而已。只有激光光源发出的光谱才窄得接近于单色光谱。 光是能量的一种形态。光辐射也可以像其他能量可以互相转换一样，可以变为热能，电能，化学能等。 (1)热效应 光产生热效应最明显的就是红外线，这已为大家熟知。大功率照明装置工作时产生大量的传到热和红外线，红外线被周围物体和空气吸收变成热能。 (2)光电效应 光电效应是在某些在一定波长的光照下发射电子或物质中电子的迁移。如光电管、硅光电池。光电效应器件最重要的用途之一，就是在现代测光仪器中作为光信号转换为电信号的主要传感元件。 (3)光化学效应 光的化学效应就是物质吸收光能产生化学或物理反应。对于人类的生存来说，最重要的就是植物叶绿素的光合作用。其他，如胶片的感光、各种涂料的表面光致固化也是重要的应用。 (4)光的传播特性 光致发光是某些物质在一定的光的照射下，发出另一波长的光的现象。这一效应在某些电光源中应用较多，如荧光灯中荧光粉受到汞放电发出的253.7nm紫外线照射后发出可见光。 3.光度量及单位 光源与照明技术中，为了对光进行定量测量和研究，规定了一系列光的量和单位。由于人眼的视觉不仅与光的能量大小有关，还与光的波长有关，所以必须采用以光产生的视觉强度为基础的物理量。 我们把以视觉效果作为评价光辐射的理论称为光度学。光度学的计量单位称光度量。 （1）光源辐射的能量包括紫外、可见、红外能量。不同的光源，光谱能
氙灯原理 氙灯是一种填充氙气的光电管或闪光电灯。氙气化学性质不活泼，不能燃烧，也不助燃。是天然的稀有气体中分子量最大、密度最高的。氙气高压灯辐射发出很强的紫外线，可用于医疗，制作光谱仪光谱。氙灯通常也被称为脉冲氙灯、激光氙灯。在激光打标、机镭雕机、激光焊接机、激光雕刻机、激光除纹身机等激光设备中应用甚广。 氙灯是一种发光功率大，接近日光的灯，分为长弧氙灯、短弧氙灯和脉冲氙灯三类。 长弧氙灯 长弧氙灯都做成管状，灯管采用耐高温，热膨胀系数小的全透明石英管，两端封接有二个钍钨（或钡钨）电极，电极间距离一般大于100毫米，管内充有高纯度的氙气。水冷长弧氙灯结构如图5－20所示。 长弧氙灯的弧光放电需依靠高频高压脉冲击穿来启动。在高压脉冲作用下，起初灯管中形成火花放电的通道，由此产生的电子、离子，在电场作用下使中性气体分子和原子继续电离，发生雪崩过程。在离子的撞击下使电极加热成为热发射体，发射大量热电子，而产生较大的电流，继而形成稳定的弧光放电。由于是高气压的气体放电，其放电的电流通常是高温等离子体。 使用时可不用镇流器，而直接接入市电网路，这样可提高功率因数，减少电路损失。 启动装置线路如图5－21所示。图中T1为升压变压器，T2为脉冲变压器，C2为旁路电容器。当电路接通后，电源电压经升压变压器升压后向C1充电，当C1上电压达到一定值时，经火花隙G放电。此时电容器C1和T2的初级线圈构成一个衰减式振荡回路，其频率值取决于C1的电容量和T2的初级线圈电感量的乘积。在该振荡回路中，频率升高到100千赫左右，这一高频电压再经T2升高到20～30千伏，这一电压经C2加到氙灯灯管两端，氙气在高频电压作用下击穿，并过渡到自持的弧光放电。此时灯已点亮，把S1拉开，由市电网路直接供电。若T2次级导线不能承受大电流，需将S2合上，此时灯管已进入正常工作。C2的作用是防止高频脉冲串到市电网路中去。 氙气是惰性气体中原子序数较大的元素（也就是较重的元素），原子半径较大。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，放电时电极附近
光电检测原理与技术试题一 一. 单项选择题（每题只有一个正确选项，每小题2分,共40分） 1. 任何温度下对任何波长的入射辐射能的吸收比都等于1，称为（ A ）. A．黑体 B．灰体C．黑洞 D．绝对黑体 2．半导体中施主能级的位置位于（ A ）中. A. 禁带 B. 价带 C. 导带 D. 满带 3．在给定λl～λ2波长范围内，某一辐射源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率之比，称为（ B ）. A. 辐射效率 B. 发光效率 C. 光谱功率 D. 空间光强 4. 热效应较大的光是（ C ）. A. 紫光 B. 红光 C. 红外 D. 紫外 5．结型光电器件与三极管连接，保证放大，要接在( C ). A. 集射极间短路 B. 基集极间短路 C. 基射极间正偏 D. 基集极间反偏 6. 为了实现均匀倍增，雪崩光电二极管衬底掺杂材料要求( A ). A. 浓度均匀 B. 浓度大 C. 浓度小 D. 浓度适中 7. 波长为10 μm的光线属（ C ）。
A. 近红外线 B.中红外线 C. 远红外线 D.极远红外线 8．光纤折射率纤芯n 1、包层n 2、外套n 3的关系是（ B ）. A. n 1> n 2> n 3 B. n 1> n 3> n 2 C. n 3> n 2> n 1 D. n 2> n 3> n 1 9．波长为1mm的波属于（ B ）． A. 远红外线 B. 太赫兹波 C. 可见光 D. X射线 10．硅光电二极管与硅光电池比较，前者（ A ）． A．掺杂浓度低 B．电阻率低 C．零偏工作 D．光敏面积大 11．卤钨灯是一种 ( B ). A. 气体光源 B. 热光源 C. 冷光源 D. 激光光源 12. 下列光源中，最佳的彩色摄影用光源是（ A ）． A．氙灯 B．氢灯 C．汞灯 D．汞氙灯 13. 光的发射，属于受激发射的器件是（ A ）. A. LD B. LED C. CCD D. PMT 14．在光电倍增管中，产生光电效应的是( A ). A．阴极 B. 阳极 C. 倍增极 D. 玻璃窗 15．像管中（ D ）的出现和使用，成为了第一代像管出
第2章光源灯具的选择 电光源 电光源按发光原理分为热辐射光源和气体放电光源。气体放电光源按其发光的物质不同又可分为金属类（低压汞灯、高压汞灯）、惰性气体类（如氙灯、汞氙灯）、金属卤化物类（钠、铟）等。 1．光源型号在GB2796-81中规定了白炽灯和气体放电灯的型号标准，见表2-1和表2-2。 光源名称型号组成 第一部分第二部分第三部分 普通照明灯泡 反射型普通照明灯泡 装饰灯泡 局部照明灯泡 铁路信号灯泡 船用照明灯泡 船用指示灯泡 飞机灯泡 跑道灯泡 聚光灯泡 摄影灯泡 幻灯灯泡 红外线灯泡 无影灯泡 小型指示灯泡 水下灯泡 管型照明卤钨灯 PZ PZF ZS JZ TX CY CZ FJ PD JD SY HD HW WY XZ SX LZG 额定电压（V）额定功率（W） 光源名称型号组成 第一部分第二部分第三部分 直管形荧光灯U形荧光灯管环形荧光灯管自镇流荧光灯管YZ YU YH YZZ 额定功率 （W） 颜色特征
低压汞灯黑光荧光灯管 紫外线灯管 直管形石英紫外线低压汞灯 U形石英紫外线低压汞灯管 白炽荧光灯泡YHG ZW ZSZ ZSU ZY 额定功率 （W） 不同结构 形式的顺序 号 高压汞灯 高压汞灯泡 荧光高压汞灯泡 自镇流荧光高压汞灯泡 反射型高压汞灯泡 反射型荧光高压汞灯泡 GG GGY GYZ GGF GYF 额定功率 （W） 氙灯管形氙灯 管形水冷氙灯XG XSG 额定功率 （W） 结构形式 的顺序号 钠灯低压钠灯泡 高压钠灯泡ND NG 额定功率 （W） 金属卤化物 灯管形镝灯DDG 额定功率 （W） 光源的额定电压是指光源及其附件组成的回路所需电源电压的额定值。 光源的额定功率是指光源自身及其附件消耗的功率之和。 光源的起动时间是指光源接通电源开始至光源发出的光通量达到稳定值时所需的时间。 光源的寿命分有效寿命和全寿命两种。有效寿命指光源光通量衰减到初始值的70%时的寿命。全寿命是指光源从开始使用到无法使用的寿命。光源的平均寿命是指光源有效寿命的平均值。 2．热辐射光源利用物体通电使之发热到白炽状态而发光的原理所制造的光源称为热辐射光源，其功率因数接近1。 （1）白炽灯：白炽灯是靠钨丝白炽体的高温热 辐射发光，结构简单，使用方便，显色性好。但因 热辐射中只有2～3％为可见光，其发光效率低， 抗震性较差，当灯丝发热蒸发出的钨分子在玻璃泡 上有黑化现象，平均寿命一般达1000h。 当电源电压变化会直接影响白炽灯的使用寿命 和发光效率。 白炽灯经常用在建筑物室内照明和施工工地的 临时照明，聚光灯的电光电压，其额定电压有220V 和36V安全电压，有可用于地下室施工照明或手持 临时照明光源。图2-1 白炽灯的结构 （2）卤钨灯：卤钨灯包括碘钨灯、溴钨灯。在 白炽灯泡中充入微量的卤化物，利用卤钨循环提高 发光效率。发光效率比白炽灯高30%。 为了使卤钨循环顺利进行，卤钨灯必须水平安 装，倾斜角不得大于4 ，不允许采用人工冷却措施（如电风扇冷却），工作时的管壁温度可高达600℃，不能与易燃物接近，灯脚的引入线采用耐高温的导线。 此灯的耐震性、耐电压波动性都比白炽灯差，但显色性很好。经常用于电视转播等场合。 卤钨灯的光效（～21lm/W）和寿命（3500h）及显色性等均较白炽灯为佳，其体积能小型化，灯具也可小型化，已被广泛作为商业橱窗、餐厅、会议室、博物馆、展览馆照明光源。 2．气体放电灯 （1）荧光灯：荧光灯是利用汞蒸气在外加电源作用下产生弧光放电，可以发出少量的可见
“光电技术”复习资料 一、回答问题： 7、什么是朗伯辐射体？ 在任意发射方向上辐射亮度不变的表面，即对任何θ角Le 为恒定值（理想辐射表面）。朗伯辐射表面在某方向上的辐射强度与该方向和表面法线之间夹角的余弦成正比。 θc o s 0I I = 10、写出光源的基本特性参数。 （1）辐射效率和发光效率 （2）光谱功率分布 （3）空间光强分布 （4）光源的色温 （5）光源的颜色 11、光电探测器常用的光源有哪些？ 热辐射光源：太阳；白炽灯，卤钨灯；黑体辐射器（模拟黑体，动物活体）。 气体放电光源：汞灯，钠灯，氙灯，荧光灯等。 固体发光光源：场致发光灯，发光二极管等。 激光器：气体激光器，固体激光器，染料激光器，半导体激光器等。 12、画出发光二极管的结构图并说明其工作原理。 发光二极管的基本结构是半导体P-N 结。 工作原理：n 型半导体中多数载流子是电 子，p 型半导体中多数载流子是空穴。P-N 结未加电压时构成一定势垒。加正向偏压时，内 电场减弱，p 区空穴和n 区电子向对方区域的 扩散运动相对加强，构成少数载流子的注入，从而p-n 结附近产生导带电子和价带空穴的复合，复合中产生的与材料性质有关的能量将以热能和光能的形式释放。以光能形式释放的能量就构成了发光二极管的光辐射。 13、说明发光二极管的基本特性参数有哪些。 （1）量子效率： 1）内发光效率：PN 结产生的光子数与通过器件的电子数的比例。 2）外发光效率：发射出来的光子数与通过器件的电子数的比例。 （2）发光强度的空间分布： （3）发光强度与电流关系：电压低于开启电压时，没有电流，也不发光。电压高于开启电压时显示出欧姆导通性。在额定电流范围内，发光强度与通过的电流成正比。 （4）光谱特性：发射功率随光波波长（或频率）的变化关系。 （5）响应时间：从注入电流到发光二极管稳定发光或停止电流到发光二极管熄灭所用的时间。表达了发光二极管的频率特性。 （6）寿命：亮度随时间的增加而减小。当亮度减小到初始值的e -1时所延续的时间。 17、简述PN 结光伏效应（分正偏、反偏、零偏三种情况）。 S i O 2 铝电极 背电极 P N ＋ － 图 发光二极管的结构图
四川省2017年上半年PLC与控制技术考试试题 一、单项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，只有 1 个事最符合题意） 1、并联运行的变压器其短路电压比值不得超过__。 A．2% B．10% C．15% D．0.5% 2、一个电阻接在内阻为0.1Ω、电动势为1.5V的电源上时，流过电阻的电流为1A，则该电阻上的电压等于__V。 A．1 B．1.4 C．1.5 D．0.1 3、直流电动机铭牌上标注的额定功率表示__。 A．视在功率 B．电动机输出的机械功率 C．从电网吸收的电磁功率 D．输入的有功功率 4、频敏变阻器串接在__电动机的转子绕组中，作为起动设备。 A．鼠笼式 B．线绕式 C．同步 D．直流 5、F-20MR可编程序控制器计数器的地址是__。 A．00-13 B．30-37 C．50-57 D．60-67 6、单相正弦交流电压的最大值为311V，它的有效值是__。 A．200V B．220V C．380V D．250V 7、理想的驱动电源应使通过步进电动机很大电感量的绕组电流尽量接近__。A．矩形波 B．三角波 C．正弦波 D．梯形波 8、JWK经济型数控机床通过编程指令可实现的功能由__。 A．返回参考点
B．快速点定位 C．程序延时 D．以上都是 9、在B=0.4Wb/m2的匀强磁场中，放一根长L=0.5m，I=5A的载流直导体，导体与磁场方向垂直，导体受到的力是__。 A．1N B．0N C．2N D．0.2N 10、接地体多采用__制成，其截面应满足热稳定和机械强度的要求。 A．任一种金属材料 B．铜铝材料 C．型钢 D．绝缘导线 11、下列关于勤劳节俭的论述中，正确的选项是__。 A．勤劳一定能使人致富 B．勤劳节俭有利于企业持续发展 C．新时代需要巧干，不需要勤劳 D．新时代需要创造，不需要节俭 12、三相鼠笼式异步电动机，当采用延边三角形起动时，每相绕组的电压__。A．比Y—△起动时大，比全压起动时小 B．等于全压起动时的电压 C．是全压起动时的3倍 D．是全压起动时的1/3倍 13、转矩极性鉴别器常常采用运算放大器经正反馈组成的__电路检测速度调节器的输出电压Un。 A．多沿振荡 B．差动放大 C．施密特 D．双稳态 14、一般热继电器的热元件按电动机额定电流来选择电流等级，其整定值为__In。A．0.3～0.5 B．0.95～1.05 C．1.2～1.3 D．1.3～1.4 15、F-20MT可编程序控制器表示__类型。 A．继电器输出 B．晶闸管输出 C．晶体管输出 D．单晶体管输出 16、__不是CPU和RAM的抗干扰措施。 A．人工复位 B．掉电保护 C．软件陷阱
氙灯老化试验测试方法与满足标准 点击次数：144 发布时间：2010-4-8 7:00:19 通用 ?IEC 68-2-9, Basic Environmental Testing Procedures-Part 2:Guidance for Solar Radiation Testing ?ISO 4892-1, Plastics-Methods of exposure to laboratory light sources-Part 1: General Guidance ?ASTM G151, General Guidelines for Exposure of Nonmetallic Materials ?ASTM G155, Xenon-Arc Test Apparatus for Exposure of Nonmetallic Materials ?GB/T 16422.1，塑料实验室光源暴露试验方法第1部分：总则 汽车 ?SAE J2412, Accelerated Exposure of Automotive Interior Trim Components Using a Controlled Irradiance Xenon-Arc Apparatus ?SAE J2527, Accelerated Exposure of Automotive Exterior Materials Using a Controlled Irradiance Xenon-Arc Apparatus ?QB/T 2727，皮革色牢度试验耐光色牢度：氙弧 ?ASTM D7356, Standard Test Method for Accelerated Acid Etch Weathering of Automotive Clearcoats Using a Xenon-Arc Exposure Device 涂料 ?ISO 11341, Paints ａnd varnishes - Artificial weathering ａnd exposure to artificial radiation - Exposure to filtered xenon-arc radiation ?ASTM D3451, Testing Coating Powders ａnd Powder Coatings ?ASTM D3794, Testing Coil Coatings ?ASTM D6577, Standard Guide for Testing Industrial Protective Coatings ?ASTM D6695, Xenon-Arc Exposures of Paints ａnd Related Coatings ?GB 1865, 色漆和清漆人工气候老化和人工辐射暴露（滤过的氙
第一章 光辐射与发光源 1. 辐射量、光度量及其单位 1）了解辐射量、光度量的定义及其单位（辐射通量、光通量、发光 强度、亮度） 2）掌握视见函数的定义和规律 辐射度量:只与辐射客体有关,适用于电磁波全波段。 基本量: 辐射通量(即辐射功率） 基本单位:瓦特(W) 光度量: 反映人眼对不同波长电磁波的视觉灵敏度，只适用于可见光 波段。 基本量: 发光强度 基本单位: 坎德拉(cd) 用下标“e ”表示辐射度量，下标“v ”表示光度量。 辐射通量（辐射功率）: 单位：瓦特（W ） 含义：为单位时间内流过某面积的辐射能量 光通量: d =Id 单位：lm=cd sr 发光强度：I(基本量) 单位：cd (光)亮度：L=dI/(dScos ) 单位：nt=cd/m2 dt dQ e e =Φ683 λλλK K K V m ==
光视效率(视见函数)V ：是归一化的光视效能: ＝555nm 的单色光视效率V =1, 为最大值. 光通量(lm )与辐射通量(辐射功率,W)的换算： )()/(683)(,,W W lm V lm e λλλνΦ??=Φ 例题： 点光源均匀发光( =500nm), 发光强度I ν=100cd,则总光通量ν = ,总辐射功率为e, = 解：总光通量ν = I νd =4I ν =400(lm ), 总辐射功率e,=ν,/683V =400/(683 =(W) 2. 光源的分类 了解光源器件的分类，相干光源与非相干光源的区别（激发机制 与特点）。 光源器件的分类：3大类 热辐射光源（卤钨灯）；气体放电光源（低压和高压,自吸收）；电致 发光源（LED ） 3. 热辐射描述与热辐射光源 （1）掌握黑体辐射特点，色温与相关色温的概念
第二章显微技术与显微镜 复习指导一、名词解释 1．光学显微镜 2．荧光显微镜 3、相衬显微镜 4．暗视野显微镜 5．偏光显微镜 6．激光扫描共聚焦显微镜 7．倒置显微镜 8．紫外光显微镜 9．电子显微镜 10．透射电子显微镜 11．扫描电子显微镜 12．超高压电子显微镜 13．扫描隧道电子显微镜 14．分辨率 15．放大率 16．数值孔径 17．显微摄影术 18．景深与焦长
19．视野 20. 齐焦 21．像差 22．色差 二、选择题 【A 型题】在五个选项中选出一个最符合题意的答案（最佳答案）。1．在光学显微镜下所观察到的细胞结构称为( ) A．显微结构 B．超微结构 C．亚显微结构 D．分子结构 E．微细结构 2．研究细胞的亚显微结构一般利用( ) A．显微镜技术 B．电子显微镜技术 C．放射自显影技术 D．离心技术 E．共焦激光扫描显微镜技术 3．研究组织或细胞显微结构的主要技术是( ) A．显微镜技术 B．电镜技术 C．离心技术
D．电泳技术 E．放射自显影技术 4．分离细胞内不同细胞器的主要技术是( ) A，显微镜技术 B．电镜技术 C．离心技术 D．电泳技术 E．放射自显影技术 5．用显微镜观察细胞时，应选择下列哪种目镜和物镜的组合在视野内所看到的细胞数目最多( ) A．目镜 10×，物镜 4× B．目镜 10×，物镜 10× C．目镜 10×，物镜 20× D．目镜 10×，物镜 40× E．目镜 15×，物镜 40× 6．在物镜里增加一个相位板和在聚光镜上增加一个环形光阑的显微镜是( ) A．透射电镜 B．扫描电镜 C．荧光显微镜 D．暗视野显微镜 E．相衬显微镜
氙灯原理 氙灯就是一种填充氙气的光电管或闪光电灯。氙气化学性质不活泼,不能燃烧,也不助燃。就是天然的稀有气体中分子量最大、密度最高的。氙气高压灯辐射发出很强的紫外线,可用于医疗,制作光谱仪光谱。氙灯通常也被称为脉冲氙灯、激光氙灯。在激光打标、机镭雕机、激光焊接机、激光雕刻机、激光除纹身机等激光设备中应用甚广。 氙灯就是一种发光功率大,接近日光的灯,分为长弧氙灯、短弧氙灯与脉冲氙灯三类。 长弧氙灯 长弧氙灯都做成管状,灯管采用耐高温,热膨胀系数小的全透明石英管,两端封接有二个钍钨(或钡钨)电极,电极间距离一般大于100毫米,管内充有高纯度的氙气。水冷长弧氙灯结构如图5－20所示。 长弧氙灯的弧光放电需依靠高频高压脉冲击穿来启动。在高压脉冲作用下,起初灯管中形成火花放电的通道,由此产生的电子、离子,在电场作用下使中性气体分子与原子继续电离,发生雪崩过程。在离子的撞击下使电极加热成为热发射体,发射大量热电子,而产生较大的电流,继而形成稳定的弧光放电。由于就是高气压的气体放电,其放电的电流通常就是高温等离子体。 使用时可不用镇流器,而直接接入市电网路,这样可提高功率因数,减少电路损失。 启动装置线路如图5－21所示。图中T1为升压变压器,T2为脉冲变压器,C2为旁路电容器。当电路接通后,电源电压经升压变压器升压后向C1充电,当C1上电压达到一定值时,经火花隙G放电。此时电容器C1与T2的初级线圈构成一个衰减式振荡回路,其频率值取决于C1的电容量与T2的初级线圈电感量的乘积。在该振荡回路中,频率升高到100千赫左右,这一高频电压再经T2升高到20～30千伏,这一电压经C2加到氙灯灯管两端,氙气在高频电压作用下击穿,并过渡到自持的弧光放电。此时灯已点亮,把S1拉开,由市电网路直接供电。若T2次级导线不能承受大电流,需将S2合上,此时灯管已进入正常工作。C2的作用就是防止高频脉冲串到市电网路中去。 氙气就是惰性气体中原子序数较大的元素(也就就是较重的元素),原子半径较大。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,所以与其她惰性气 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,放电时电极附近