كم عدد Langleys أو Joules أو Watts / m2 التي ينتجها جهاز اختبار Q-SUN و QUV؟

يبدو هذا السؤال بسيطًا ، لكنه يستند إلى افتراضات غير صحيحة. عادةً ما ينوي الشخص الذي يطلب ذلك أن يأخذ ناتج الضوء للمختبرين (معبرًا عنه في Langleys أو Joules أو Watts / m2) ويقسمه على شدة ضوء الشمس الخارجي للحصول على عامل سحري للتحويل ساعات التعرض المتسارع للمختبر في سنوات التعرض الخارجي. . لسوء الحظ ، لا توجد طريقة صحيحة رياضيًا لإجراء مثل هذا الحساب ، لأنه يتعارض مع المبادئ الأساسية للتجوية المتسارعة. (ناهيك عن أن لانجلي ، بحكم التعريف ، يشير فقط إلى الشمس وليس إلى مصادر الضوء الأخرى.) نتيجة هذا الحساب لا معنى لها في أحسن الأحوال ، وفي أسوأ الأحوال مضللة تمامًا.

أحد أسباب عدم صلاحية هذا الحساب هو أنه يتجاهل تأثير الطول الموجي. ما يحدد مقدار التحلل الضوئي ليس الجرعة الكلية للضوء بالجول ، بل كيفية توزيع هذه الجول بالنسبة لطول الموجة. يمكن أن يكون الجول من ضوء الأشعة فوق البنفسجية (الطول الموجي القصير) ، على سبيل المثال ، أكثر ضررًا من جول من الضوء المرئي أو الأشعة تحت الحمراء (طول موجي أطول) ، اعتمادًا على المادة التي تختبرها.

أيضًا ، تختلف كمية الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس قليلاً ، مما قد يكون له تأثير كبير على تلف العينات. لا يعكس Langleys و joules الاختلافات الكبيرة في الأشعة فوق البنفسجية الشمسية التي تحدث من موسم إلى آخر ، ومن يوم لآخر ، وفي الواقع ، من ساعة إلى أخرى. لهذا السبب ، أظهر عدد من الدراسات أنه في حالات التعرض الخارجية المتتالية حيث تلقت العينات المنسوخة نفس التعرض لـ Langleys ، يمكن أن يكون هناك اختلاف يصل إلى 7: 1 في الكمية. من تلف المنتج. بعبارة أخرى ، إن لانجلي غير متسق للغاية بحيث لا يمكن استخدامه كمقياس قياسي للتعرض الخارجي. الاستنتاج واضح: قد يكون لانجلي استخدامات صالحة ، ولكن بالتأكيد ليس في مجال التجوية المخبرية.

حتى قياس إجمالي الأشعة فوق البنفسجية (TUV) ، مثل `` UV Langley '' أو `` UV joule '' ، يمكن أن يكون مضللًا لأن نفس المنطق ينطبق: في الأشعة فوق البنفسجية ، أطوال موجية أطول. تتسبب الفترات القصيرة عمومًا في تدهور أسرع للمواد المعمرة.

إليك مثال على الاستنتاجات السيئة التي يمكنك استخلاصها من استخدام Langleys أو Joules أو حتى TUV لتقييم اختبار الشيخوخة المتسارع. يمكن لمختبر QUV استخدام نوعين من المصابيح: مصابيح UV-A ذات ذروة انبعاث بطول موجة 340 نانومتر ، أو مصابيح UV-B مع ذروة عند 313 نانومتر. تنتج مصابيح UV-A عددًا أكبر من الجول (والمزيد من الأشعة فوق البنفسجية جول) مقارنة بمصابيح UV-B ، فهل من المعقول استنتاج أن مصابيح UV-A ستؤدي إلى تدهور أسرع؟ ليس دائما. تتحلل العديد من المواد بشكل أبطأ مع مصابيح UV-A لأن الأشعة فوق البنفسجية التي تنتجها تكون ذات طول موجي أطول. في اختبار Q-SUN ، ستجد هذه الاختلافات نفسها اعتمادًا على المرشحات المستخدمة.

سبب آخر لعدم إمكانية مقارنة شدة الضوء لأجهزة اختبار Q-SUN أو QUV بأشعة الشمس هو أن مثل هذه الإجراءات تتجاهل تمامًا تأثير الرطوبة. نجد أن تأثيرات المطر والندى بالنسبة للعديد من المواد أكثر أهمية من تأثيرات ضوء الشمس. غالبًا ما يكون هذا صحيحًا حتى بالنسبة لظواهر مثل فقدان اللمعان وتغير اللون ، والتي تعتبر أحيانًا تغييرات ناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية. إذا لم تأخذ الرطوبة في الحسبان ، فلن تجد عامل تحويل سحريًا.

أخيرًا ، يعد حساب التحويل المستند إلى شدة الضوء غير صالح لأنه يتجاهل تأثير درجة الحرارة. من الممكن اختيار نطاق درجة حرارة واسع في جهاز اختبار متسارع ، ومن الممكن الحصول على نطاق واسع من درجات الحرارة في حالة التعرض الخارجي. درجة الحرارة لها تأثير عميق على معدل التحلل الضوئي. نلاحظ في المختبر المعجل لدينا أنه في بعض الحالات ، يمكن أن تؤدي زيادة درجة حرارة الاختبار بمقدار 10 درجات مئوية إلى مضاعفة معدل التدهور.

لمزيد من المعلومات ، راجع النشرة الفنية LU-8030 من شركة Q-Lab Corporation ، أخطاء ناتجة عن استخدام الجول في اختبارات التعرض المعملية والخارجية.