氙燈老化試驗箱的 “觀察窗” 為何要用特殊玻璃？普通玻璃會影響測試嗎？

更新時間：2025-07-30

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觀察窗特殊玻璃的核心功能

氙燈老化試驗箱的觀察窗玻璃需同時滿足三大技術要求：首先是紫外線阻隔性，特殊玻璃（如硼硅酸鹽玻璃或石英玻璃）能過濾 99% 以上的短波紫外線（280-320nm），避免操作人員在觀察時受到紫外線傷害。氙燈老化試驗箱運行時，燈管產生的紫外線能量可達自然陽光的數倍，若觀察窗防護不足，長期照射可能導致皮膚灼傷或視力損傷。

其次是光譜穩定性，特殊玻璃對可見光（400-760nm）的透過率高達 85% 以上，且不會吸收或反射特定波段的光線，確保操作人員能清晰觀察試樣的老化狀態（如變色、開裂、粉化等）。同時，這種玻璃的光學性能不受溫度變化影響，在氙燈老化試驗箱的高溫環境（40-80℃）下，不會因熱脹冷縮產生光學畸變。

最后是耐高溫與耐沖擊性，特殊玻璃的耐熱沖擊溫度差可達 150℃以上，能承受氙燈老化試驗箱內部的溫度波動，且抗沖擊強度是普通玻璃的 3 倍以上，避免因燈管爆裂或試樣飛濺導致的玻璃碎裂風險。

普通玻璃對測試的多重影響

若氙燈老化試驗箱的觀察窗使用普通玻璃，會對測試產生顯著干擾。其一，普通玻璃（如鈉鈣玻璃）對紫外線的阻隔率不穩定，通常只能過濾 60%-70% 的 UVB 波段，且會隨機反射部分 UVA 波段，導致觀察窗附近的試樣受到的紫外線輻射強度與腔體內部產生偏差，可達 15% 以上，破壞了氙燈老化試驗箱內輻射環境的均勻性。

其二，普通玻璃的透光率會隨使用時間下降，在氙燈的長期照射下，玻璃內部會產生硫化物沉積，導致可見光透過率每月下降 3%-5%，不僅影響觀察清晰度，還會因光線反射使腔體局部溫度升高，造成試樣受熱不均。某實驗數據顯示，使用普通玻璃的氙燈老化試驗箱，觀察窗附近試樣的老化速率比腔體中心快 8%-12%，嚴重影響數據可比性。

其三，普通玻璃的耐熱性不足，在氙燈老化試驗箱的頻繁冷熱循環中易產生裂紋，一旦玻璃破損，外界空氣進入會破壞腔體的溫濕度平衡（如相對濕度波動超過 ±5%），導致試驗中斷或失敗。

特殊玻璃對測試精度的保障作用

氙燈老化試驗箱的觀察窗特殊玻璃通過嚴格的光學性能檢測，其光譜透過曲線需與設備的濾光系統匹配，確保不會改變腔體內部的輻射能量分布。例如，在模擬戶外自然光照的試驗中，特殊玻璃與氙燈老化試驗箱的日光濾光片形成協同，共同維持 340nm 波段輻照度的穩定性（偏差≤±0.05W/m2）。

此外，特殊玻璃的表面經過防反射處理，可減少光線在玻璃表面的反射損失，避免因反射光照射試樣而產生局部 “熱點"。這種設計確保了氙燈老化試驗箱內各區域的輻射強度偏差控制在 5% 以內，符合 ISO 4892 等國際標準對環境均勻性的要求。