模拟氙灯光源

PL-X500D-实验室 模拟 太阳光 氙灯光源

产品概述：
      PL-X500D-实验室 模拟 太阳光 氙灯光源内部安装500W高压短弧球形氙灯，在高压激发下形成弧光放电。高压短弧球形氙灯是发光点很小的光源，在点燃时辐射出的光波从紫外到近红外的连续光谱强而稳定。可见区光色温极近似于日光，是模拟AM1.5G标准日光的理想光源，不仅应用于太阳能电池研究、还可用于光电响应型器件测试、表面光电压谱、生物光照、光催化、光学检测、各类模拟日光可见光加速实验、表面缺陷分析等领域。该系列光源可以兼容多种规格滤光片。

1. 物理基础与光谱匹配性

PL-X500D 基于高压短弧氙灯（Xe arc lamp）的阴极辉光放电物理机制，利用500W直流输入功率在电极间形成高亮度、高密度等离子体通道。其光谱辐射特性具备以下核心物理优势：

• 连续谱结构：在 200nm-2500nm 波段范围内提供无特征线系的连续辐射背景，叠加少量特征发射峰（主集中于近红外区），可经滤波片组有效抑制。

• 色温精确性：在可见光波段（380-780nm）的相关色温（CCT）稳定在 6000K ± 100K，与CIE标准照明体D65及AM1.5G（ASTM G173-03）太阳光谱在可见区的色温偏差 < 1.5%，无需额外滤光即可作为一级太阳光谱模拟器使用。

• 辐照度稳定性：光输出波动（光漂移）在恒流驱动与风冷稳流条件下，长期（8h）不稳定性（LTI）≤ ±0.8%，短期（1min）噪声 ≤ 0.2%，满足精密光电转换效率（PCE）测试对信噪比（SNR）的要求。

2. 精密光机工程与光学设计

• 聚光系统：采用非球面紫外级熔融石英（UV-grade fused silica）复合透镜，在 200nm-1100nm 范围内平均透射率 > 92%。结合后置离轴抛物面反射镜，将背向散射光二次聚焦至输出光斑中心，有效提升空间辐照均匀度，使光斑中心区域（Ø50mm）非均匀性 < ±5%，优于常规球面镜设计。

• 光阑与光束控制：内置可变孔径光阑，支持连续调节数值孔径（NA），便于匹配不同尺寸的样品面或光纤入口，减少能量浪费。

• 机械自由度：采用精密交叉滚子导轨与蜗轮蜗杆锁紧机构，灯头可执行水平360°无级旋转及 Z轴方向200mm行程的精密伸缩，重复定位精度 ≤ 0.1mm，确保光路对位的高重复性，适用于与显微光路、单色仪、电化学池等外设的耦合。

3. 电气安全与电磁兼容性（EMC）设计

• 分体式高压隔离拓扑：高压点火脉冲单元（Ignition module）物理集成于灯室腔体内部，与外部程控电源之间仅通过低压控制线缆连接。此设计消除了传统长线高压传输带来的介电击穿风险（耐压等级提升至 10kV/mm）和射频干扰（RFI），使整机通过 CE-EMC 认证。

• 主动热管理策略：采用PWM温控变速风扇，根据灯室内部热敏电阻实时反馈，动态调节风速，确保灯壳温度恒定于 45°C ± 3°C（环境温度25°C下），有效防止热膨胀导致的光路偏移及电极过早老化，延长灯泡寿命（典型值 > 1500h）。

• 程控接口：配备 RS-232/485 串行通信 与 0-10V 模拟调制输入，支持外部设备实时读取电流、功率状态并可远程触发点火与光强渐变控制，便于集成至自动化测试平台。

4. 模块化光谱整形与附件兼容性

• 多级滤光片栈：灯室出口配置 导轨式多层滤光片支架（最多3层），各层独立抽拉且互不干扰，支持同时加载：

  • AM1.5G 大气质量滤光片（修正水汽与臭氧吸收带，使光谱匹配度提升至 A 级标准）；

  • UV-IR Cut 隔热滤光片（截止 780nm 以上红外及 300nm 以下紫外，防止热效应对生物样品损伤）；

  • 窄带干涉滤光片（FWHM 可选 10nm / 20nm，中心波长 365nm-1100nm 定制）。

• 附件生态链：

  • 电动升降台（选配）：行程 300mm，带光栅尺反馈，闭环定位精度 ±0.05mm，用于精确调节光功率密度（单位：mW/cm²）。

  • 液态光导（选配）：直径 5mm/8mm，传输效率 > 60%/m，输出端可配接显微镜或光纤光谱仪进行原位监测。

  • 光学防护组件：提供符合 EN 166:2001 标准的防紫外宽谱护目镜，OD（光密度）值 ≥ 6 @ 200-400nm。

5. 性能验证与计量溯源

• 每台设备出厂前均经NIST可溯源标准硅探测器与光纤光谱仪（分辨率 0.5nm）进行全波段光谱辐射照度标定，并提供独立的出厂检测报告，包含：

  • 光谱分布曲线（200-1100nm）；

  • 光斑中心辐照度值（单位：mW/cm²，默认工作距离下）；

  • 色温实测值及波动范围。

• 用户可根据ASTM E927 / IEC 60904-9 标准自行进行太阳光谱匹配度分级评估。

6. 典型高精度应用场景

• 光伏器件：钙钛矿/有机太阳电池的稳态效率认证、EQE（外量子效率）测试的偏置光抑制背景；

• 光电化学（PEC）：光阳极/光阴极的瞬态光电流响应（TPC）及阻抗谱（EIS）的稳态辐照；

• 表面界面科学：开尔文探针力显微镜（KPFM）或表面光电压（SPV）的调制激发；

• 加速老化实验：高分子材料、涂层及封装体的紫外/可见光加速老化试验（符合ISO 4892-2标准）。

7. 仪器特点：
◆采用大口径优质紫外石英透镜，提高光收集效率。
◆采用背面光反射镜结构，进一步提高光收集效率。
◆内置触发器，避免光源室与电源之间传递高压造成安全隐患。
◆色温高达6000K，模拟太阳光。
◆制冷方式采用进口风扇循环制冷。
◆本光源有远距离触发装置，避免高压造成安全隐患。
◆光照头可以360度任意旋转并且能自由伸缩探出深度。
◆数字电流表显示电流，电流和光强都可调。

◆有滤光片安装位，可串联多级滤光片。
◆可选配升降平台，防紫外护目镜，点光源光纤等配件。

8. 技术指标：