紫外光模拟器听起来像是一种很专业的设备,实际上它的应用范围比很多人想象的要广得多。从航天器材料的空间环境模拟,到防晒产品的SPF值测定,再到皮肤病的光疗,都能看到它的身影。
紫外光模拟器的核心原理
紫外光模拟器采用氙灯或紫外灯管作为光源,通过滤光系统将可见光和红外线滤除,只保留紫外波段的辐射。一台标准的紫外光模拟器,紫外波长覆盖280-400nm,其中280-320nm波段占比3%-10%,辐照度可达250W/m²。

紫外光模拟器的紫外光源
航天级紫外模拟器的要求更高。中国科学院空间中心的紫外模拟器采用1000W氙灯,波长范围200-400nm,辐照强度最高可达10倍太阳常数,光源可稳定工作3000小时以上。航天器在轨运行期间要承受强烈的紫外辐射,地面必须用紫外模拟器做等效测试,研究紫外辐射诱发的材料损伤。
紫外光模拟器的典型应用
航天材料测试是紫外光模拟器最核心的应用之一。航天器在轨道上运行时,热控涂层、太阳电池、光学涂层等暴露材料都会受到紫外辐射的持续作用。紫外模拟器可以在地面复现这种环境,加速研究材料的退化规律。中科院空间中心的紫外模拟器还能与原子氧、电子枪、质子枪等装置协同工作,开展多种辐照源协同效应研究。
材料老化测试也是主要应用。紫外光模拟器可以在短时间内复现户外数月甚至数年的老化效果,造成的损害包括褪色、变色、亮度下降、粉化、龟裂、脆化、强度下降及氧化。
紫外光模拟器的选型要点

选紫外光模拟器,先确认波段覆盖范围。常规老化测试用280-400nm,航天测试可能需要200-400nm。
确认辐照度要求。常规老化测试用250W/m²左右,航天加速测试可能需要10倍太阳常数。
确认是否需要协同效应研究能力。如果做航天材料测试,可能需要紫外模拟器与原子氧、电子枪等装置协同工作。
上海科迎法电气在紫外光模拟器领域提供定制化方案,设备依据ASTM G154、ISO 4892等标准研发,支持中压紫外灯管和金属卤素灯双方案,矩阵式灯架排布,有效辐照面积可按需定制,适用于航天材料测试、材料老化、化妆品检测等多场景需求。
紫外光湿热老化试验箱 |
紫外光模拟器 |