Ví dụ về chiếu xạ phổ của đèn BLB và ánh sáng mặt trời trên bề mặt trái đất được trình bày trong Hình 1.

Đèn huỳnh quang UV bước sóng 351 nm có phổ rộng vùng UV-A và bước sóng ngắn của nó gần giống vùng truyền qua của kính chắn nắng thông dụng. Do đó loại đèn này phù hợp cho thử nghiệm chất xúc tác quang trong điều kiện trong nhà.

CHÚ DẪN:

X

bước sóng, nm

Y

chiếu xạ tương đối

A

...

...

...

C

ánh sáng mặt trời

Hình 1 - Phân bố quang phổ của đèn huỳnh quang UV và ánh sáng mặt trời

4.3. Đèn hồ quang xenon

Đèn hồ quang xenon phát ra bức xạ trong dải kéo dài từ dưới 200 nm trong vùng UV qua dải khả kiến và vào dải hồng ngoại (IR) gần.

Đèn hồ quang xenon được sử dụng để đánh giá vật liệu xúc tác quang sử dụng ánh sáng mặt trời.

Chiếu xạ phổ tương đối của đèn hồ quang xenon (Tài liệu tham khảo [1]) và ánh sáng mặt trời trên bề mặt trái đất được trình bày trong Bảng 2.

Bảng 2 - Chiếu xạ phổ tương đối của đèn hồ quang xenon và ánh sáng mặt trời trên bề mặt trái đất

Bước sóng, l

...

...

...

Đèn hồ quang xenon
%

Ánh sáng mặt trời^a
%

270 ≤ l < 300

15,6

0,0

300 ≤ l < 320

12,9

4,5

320 ≤ l < 340

...

...

...

16,8

340 ≤ l < 360

17,0

21,0

360 ≤ l < 380

18,8

26,5

380 ≤ l < 400

20,6

...

...

...

CHÚ THÍCH: Tổng chiếu xạ trong khoảng 270 nm và 400 nm được xác định là 100 %

^a được lấy theo Bảng 4 của CIE số 85:1989. (Đơn vị được sửa đổi từ W/m² thành %).

Do bức xạ từ đèn hồ quang xenon chứa bức xạ UV chủ yếu có bước sóng ngắn không có trong ánh sáng mặt trời trên bề mặt trái đất, nên phải sử dụng bộ lọc quang học để làm cho phân bố quang phổ gần nhau hơn khi đánh giá vật liệu xúc tác quang được kích thích bởi ánh sáng mặt trời. Sử dụng Bảng 4 của Ấn phẩm CIE số 85:1989 đối với sự phân bố quang phổ ánh sáng mặt trời.

Trong trường hợp vật liệu xúc tác quang sử dụng ánh sáng được truyền bởi kính cửa sổ, phải thêm thủy tinh soda-vôi có độ dày bằng hoặc lớn hơn 3 mm.

Khi ozon được phát ra từ đèn, cần xả hút khí ozon này sao cho nó không tiếp xúc với mẫu thử.

Đèn hồ quang xenon không lọc không phù hợp để thử nghiệm các chất và các sản phẩm phản ứng hấp thụ ánh sáng trong vùng quang phổ nhìn thấy được như xanh metylen.

Đèn hồ quang xenon phát ra nhiều bức xạ IR. Để tránh cho nhiệt độ gia tăng, có thể sử dụng bộ lọc nước hoặc bộ lọc hấp thụ IR.

5. Buồng thử nghiệm và thiết bị, dụng cụ

5.1. Buồng thử nghiệm

...

...

...

Nếu lắp tấm phản chiếu hoặc nắp đậy mẫu thử, phải sử dụng loại vật liệu có độ hấp thụ tử ngoại nhỏ hoặc ít phân hủy và cấu trúc này có thể đo chiếu xạ tại mẫu thử.

5.2. Buồng thử nghiệm đối với thử nghiệm chiếu xạ thấp

Trong trường hợp thử nghiệm chiếu xạ thấp, lưới kim loại hoặc đĩa kim loại ngăn ánh sáng sẽ được đặt vào giữa đèn và mẫu thử để giảm chiếu xạ. Lưới kim loại hoặc đĩa ngăn ánh sáng sẽ được đặt gần đèn sao cho chiếu xạ trên mẫu thử phải được đồng đều.

5.3. Bức xạ kế UV

a) Bức xạ kế UV sử dụng để đo UV chiếu xạ tại mẫu thử. Trong trường hợp không thể đo UV chiếu xạ tại mẫu thử, UV chiếu xạ phải được hiệu chính đối với chiếu xạ trên bề mặt của mẫu thử.

b) Trong trường hợp nguồn sáng lớn, như đèn huỳnh quang UV, hoặc sử dụng nguồn đa sáng, phải sử dụng bức xạ kế UV có độ phản hồi cosin tốt.

c) Bức xạ kế UV phải được hiệu chuẩn theo nguồn sáng thử nghiệm.

Độ nhạy quang phổ của bức xạ kế UV thường phụ thuộc vào bước sóng, và chủ yếu được hiệu chuẩn tại bước sóng quy định (như vạch thủy ngân 365 nm). Nếu sử dụng nguồn sáng có sự phân bố quang phổ khác nhau từ nguồn sáng được hiệu chuẩn, bức xạ kế UV phải được hiệu chuẩn lại theo nguồn sáng thử nghiệm, hoặc các giá trị đo phải được hiệu chính sử dụng các yếu tố hiệu chuẩn đã xác định.

Ví dụ về độ nhạy quang phổ của bức xạ kế UV mà độ nhạy quang phổ là không đổi trong dải từ 310 nm và 380 nm được thể hiện trong Hình 2.

...

...

...

CHÚ DẪN:         X bước sóng, nm          Y độ nhạy quang phổ, %

Hình 2 - Độ nhạy quang phổ của bức xạ kế UV có độ nhạy quang phổ không đổi

6. Đo bức xạ UV

Chiếu xạ UV phụ thuộc vào vật liệu và cấu trúc của buồng thử nghiệm. Đặc biệt khi tấm được sơn hoặc chất dẻo được sử dụng làm tấm phản chiếu hoặc nắp đậy mà những dụng cụ này hấp thụ bức xạ UV. Trong những trường hợp như vậy, đo chiếu xạ UV phải được thực hiện trên mẫu thử có cùng điều kiện thử nghiệm.

Giá trị đo được biểu thị bằng wat trên mét vuông (W/m²) hoặc miliwat trên centimet vuông (mW/m²).

Do chiếu xạ UV phụ thuộc vào nhiệt độ đèn, đo chiếu xạ UV phải được thực hiện sau khi bật đèn ít nhất 15 min.

Bức xạ UV của đèn giảm theo giờ hoạt động. Chiếu xạ UV phải được đo tại cả thời điểm bắt đầu và kết thúc của thử nghiệm.

7. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các mục được mô tả trong phương pháp thử nghiệm được sử dụng.

...

...

...

a) Loại đèn được sử dụng (bước sóng pic, số catalog, tên nhà sản xuất)

b) Loại bộ lọc được sử dụng (số catalog, tên nhà sản xuất, độ dày)

c) Loại bức xạ kế UV được sử dụng trong phép đo (độ nhạy quang phổ của bức xạ kế UV và chi tiết hiệu chuẩn)

d) Chiếu xạ UV (nếu thời gian hoạt động của đèn là 100 h hoặc nhiều hơn. Chiếu xạ UV tại lúc bắt đầu và kết thúc thử nghiệm).

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] JIS Z 8902:1984, Xenon standard white light source (Nguồn sáng trắng chuẩn xenon).

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10822:2015 (ISO 10677:2011) về Gốm mịn (Gốm cao cấp, gốm kỹ thuật cao cấp) - Nguồn sáng tử ngoại để thử nghiệm vật liệu bán dẫn xúc tác quang