全光譜、紅外、紫外模擬區別

太陽(yáng)模擬是利用人工光源模擬太陽(yáng)輻照特性的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技術(shù)，目前太陽(yáng)輻射模擬技術(shù)應用領(lǐng)域非常廣泛，如確定太陽(yáng)直接輻射對裝備產(chǎn)生的熱效應，確定太陽(yáng)直接輻射對裝備產(chǎn)生的光化學(xué)效應，植物發(fā)育和良種培，軍用產(chǎn)品試驗等多方面應用。
太陽(yáng)輻射的加熱效應與在高溫空氣中的加熱效應不同，其不同點(diǎn)在于太陽(yáng)輻射加熱時(shí)的熱吸收量或熱發(fā)射量還取決于物體表面的粗糙度和顏色。除了材料之間膨脹有差異外，太陽(yáng)輻射強度的變化還可能導致各部件不同速率膨脹和吸縮，從而可能對設備造成危險。
1.   原理
（1）    全光譜燈
指的是光譜中包含紫外光、可見(jiàn)光和紅外光的光譜曲線(xiàn)，并且在可見(jiàn)光部分中紅綠藍的比例與陽(yáng)光近似，顯色指數接近于100的光譜。太陽(yáng)光的光譜可以稱(chēng)作全光譜，人造光源中，在弧光放電氣體放電燈的發(fā)光電弧管內適量增加汞的含量，從而增加紫外光部分的光能量，并調整金屬鹵化物配比，使可見(jiàn)光部分的各波段波長(cháng)的組合接近于太陽(yáng)光譜。

全光譜包含紫外光、可見(jiàn)光和紅外光，不同光譜分布的能量不同，各種波長(cháng)的成分比例不同，約99.9%的能量都集中在紫外區、可見(jiàn)光區和紅外區。

圖3太陽(yáng)光譜能量分布

人工模擬全光譜是指全光譜燈發(fā)出的的光譜接近太陽(yáng)光譜，尤其在可見(jiàn)光部分的波長(cháng)成分占比與太陽(yáng)光相似。

太陽(yáng)光發(fā)射的紅外熱波通過(guò)太空直到照射地球表面，地球吸收了太陽(yáng)的紅外光溫度身高，升高的地球又會(huì )向四周空氣散發(fā)熱量，使空氣溫度升高。
紅外燈是模擬太陽(yáng)光的紅外波段采用紅外加熱原理，通過(guò)反射裝置控制光線(xiàn)使其投射到需要加熱的物體上。這種紅外能量與太陽(yáng)的能量性質(zhì)相同，但不包含紫外線(xiàn)，它不會(huì )直接加熱空氣，只會(huì )被加熱器下的物體吸收。

紫外燈是一類(lèi)可以產(chǎn)生有效范圍較大的紫外光的光源，紫外線(xiàn)根據波長(cháng)可以分為長(cháng)波、中波、短波。
長(cháng)波紫外燈的特點(diǎn)：
　　UVA長(cháng)波段，波長(cháng)320～400nm，又稱(chēng)為長(cháng)波黑斑效應紫外線(xiàn)。它有很強的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的長(cháng)波紫外線(xiàn)有超過(guò)98%能穿透臭氧層和云層到達地球表面，UVA可以直達肌膚的真皮層，破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將我們的皮膚曬黑。300-420nm波長(cháng)的UVA紫外線(xiàn)可透過(guò)完全截止可見(jiàn)光的特殊著(zhù)色玻璃燈管，僅輻射出以365nm為中心的近紫外光，可用于探傷、熒光檢測、化學(xué)分析、礦石鑒定、舞臺裝飾、驗鈔等場(chǎng)所。
UVB中波段，波長(cháng)280～320nm，又稱(chēng)為中波紅斑效應紫外線(xiàn)。中等穿透力，它的波長(cháng)較短的部分會(huì )被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外線(xiàn)大部分被臭氧層所吸收，只有不足2%能到達地球表面，在夏天和午后會(huì )特別強烈。UVB紫外線(xiàn)對人體具有紅斑作用，能促進(jìn)體內礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成，但長(cháng)期或過(guò)量照射會(huì )令皮膚曬黑，并引起紅腫脫皮。紫外線(xiàn)保健燈、植物生長(cháng)燈發(fā)出的就是使用特殊透紫玻璃(不透過(guò)254nm以下的光)和峰值在300nm附近的熒光粉制成。
UVC波段，波長(cháng)200～275nm，又稱(chēng)為短波滅菌紫外線(xiàn)。它的穿透能力最弱，無(wú)法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線(xiàn)幾乎被臭氧層完全吸收。短波紫外線(xiàn)對人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長(cháng)期或高強度照射還會(huì )造成皮膚癌。紫外線(xiàn)殺菌燈發(fā)出的就是UVC短波紫外線(xiàn)。

2.光譜能量分布及容差

3.光譜分布—海平面與高海拔地區

以上光譜分布比較接近海平面以上4km～5km的實(shí)際環(huán)境。與海平面相比，高海拔地區的太陽(yáng)輻射含有更大比例的紫外輻射。但海平面和好海拔地區均推薦使用該光譜。
地球外（空間環(huán)境）太陽(yáng)輻射的強度約1365w/m²～1370w/m²。紅外波段占比約總輻射強度的42%，強度為573w/m²。