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太阳光模拟器的校准流程、日常维护与灯源更换指南

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   一、校准流程:精准复现太阳光谱的核心步骤
  光谱匹配校准
  使用校准级光谱仪(如AvaSpec-ULS2048)采集原始光谱,对比标准太阳光谱(AM1.5G,1000W/m²)建立偏差曲线。通过组合UG5/GG495滤光片修正紫外波段,调整红外截止滤光片参数控制850nm以上波段占比,经多次迭代使光谱加权匹配度达到(Δ<15%)。
  辐照度均匀性调节
  将测试平面划分为10×10网格,使用校准级参考电池逐点测量辐照度,记录最大值、最小值及标准偏差。通过调整积分器高度(150-200mm)和二次反射镜角度(±1.5°发散角),使均匀性系数U=(1-σ/Vavg)×100%>98%。
  辐照度定量校准
  选用经NIST溯源的校准级参考电池(如FraunhoferISE#535),在标准测试条件(STC,25℃/1000W/m²)下测量短路电流Isc,根据参考电池灵敏度K(μA/(W/m²))计算实际辐照度E=Isc/K,误差需<±3%。
  二、日常维护:延长设备寿命的关键措施
  清洁保养
  每周用软布擦拭设备表面及内部光学元件(如反射镜、透镜),防止灰尘影响光照效果。每月用酒精清洁积分器棱镜,避免纤维残留导致光谱失真。
  电路与控制系统检查
  每季度检查电源线、插座及电路板连接,确保无短路或断路现象。每年更新控制系统软件,修复潜在漏洞并优化性能。
  环境控制
  通过温控系统维持腔体温度波动<±0.5℃/min,在测试平面布置热电偶阵列实时监测样品温度,启动主动冷却系统(水冷/Peltier)维持样品温度25±1℃。
  三、灯源更换指南:确保光源稳定性的操作规范
  更换时机判断
  氙灯寿命一般为1000-2000小时,当光源闪烁、升压故障或使用计时达700小时时需更换。LED光源则根据光衰曲线,在输出衰减20%时更换。
  更换步骤
  断电操作:关闭电源总闸,拔下电源线插头。
  拆卸旧灯:使用螺丝刀取下灯箱连接线、光反馈信号线及转向头,拧下灯箱上盖和前面板固定螺丝,松动侧面板螺丝后取出灯体组件。
  安装新灯:佩戴实验专用手套,将导热硅脂均匀涂抹在新灯泡金属表面(勿涂陶瓷面),装入阳极散热片并拧紧螺丝,再安装阴极散热片并固定。
  测试验证:重置灯泡计时,连接电源后预热30秒,反复点亮光源5次,确认无异响或闪灭现象。
  注意事项
  更换氙灯时需同步检查触发电压(20-30kV)及LED阵列驱动电流一致性(偏差<3%),确保新光源与设备兼容。