氙灯老化试验箱出现辐照不均匀，会直接导致样品老化程度差异大、测试数据失真，甚至影响产品耐候性评估结果。其核心原因可从设备硬件设计、日常操作维护、样品特性三大维度拆解，对应的排查与解决方法如下：

一、先明确：辐照不均匀的 “判断标准"

在排查前需先确认是否真的存在不均匀问题，而非测试误差：

• 行业通用标准：试验箱内有效测试区域（样品架平面）的辐照强度偏差应≤±10%（依据 ASTM G155、ISO 4892-2 等标准）。

• 检测方法：用校准过的紫外辐照计（如 280-400nm 波段探头），在样品架的 “中心 + 四角 + 边缘" 等至少 6个点位，在相同高度、相同时间下测量辐照值，若最大差值超过 10%，则判定为 “辐照不均匀"。

二、核心原因与针对性解决方法

（一）设备硬件：光源与结构设计是 “根源"

1. 氙灯灯管本身问题原因：灯管老化（使用超过 500-800 小时后，电极损耗、气体纯度下降，易出现 “局部光强衰减"）；灯管安装偏差（灯管未与样品架平面垂直 / 居中，导致一侧光照过强、一侧过弱）；劣质灯管（部分国产灯管存在 “光谱分布不均" 问题，如两端光强高于中间）。解决：更换符合标准的原装氙灯（如 USHIO、ORC 等品牌，需匹配设备型号），更换后用辐照计重新校准；安装时用水平仪校准灯管垂直度，确保灯管中心与样品架中心对齐；记录灯管使用时长，建议每 500 小时检查一次光强，超过 800 小时强制更换（即使未坏，光衰也会导致不均匀）。

2. 滤光片污染或老化原因：
   氙灯的滤光片（如硼硅玻璃、石英玻璃）用于过滤杂光、模拟特定环境光谱，若表面附着灰尘、油污，或长期使用后出现划痕、透光率下降，会导致局部光线被遮挡，出现 “阴影区"。解决：停机后用无水乙醇 + 无尘布轻轻擦拭滤光片表面（禁止用硬布或溶剂，避免划伤）；若滤光片出现明显划痕或透光率低于初始值的 80%（可用透光率仪检测），直接更换滤光片（需与原设备光谱匹配，如模拟户外直射光用硼硅滤片，模拟透过玻璃的日光用钠钙滤片）。

3. 样品架结构设计缺陷原因：传统 “固定平板样品架" 易出现 “边缘效应"（靠近箱壁的样品受箱体散热影响，光照接收量少于中心样品）；样品架未水平放置，导致部分样品与灯管距离不一致（光照强度与距离平方成反比，距离差 1cm 可能导致光强差 20% 以上）。解决：若设备支持，更换为三维旋转样品架（可 360° 匀速旋转，使每个样品均匀接收光照，均匀度可达 92% 以上）；用水平仪校准样品架，确保样品架平面与灯管轴线垂直，且所有样品到灯管的距离一致（误差≤2mm）。

（二）日常操作：样品摆放与参数设置是 “关键影响因素"

1. 样品摆放错误原因：样品尺寸过大，超出 “有效测试区域"（多数氙灯箱的有效区域为样品架中心 80% 面积，边缘 20% 为过渡区，光强不稳定）；样品堆叠或相互遮挡（如测试涂料时，样品板倾斜靠在一起，导致部分区域被挡住）；样品与样品架之间有间隙（如轻薄纺织品未固定，测试中飘动，导致距离灯管忽远忽近）。解决：严格按照设备说明书的 “有效测试区域" 摆放样品，边缘样品至少距离箱壁 5cm；样品需平铺、无遮挡，且用夹具固定（如样品夹、磁性固定架），避免测试中移位；若样品数量少，用 “空白载玻片" 填充空位（避免空区域反射光线，影响其他样品光照）。

2. 辐照强度参数设置不合理原因：
   部分用户为追求 “加速老化"，将辐照强度设置过高（如超过 1.5W/m²@340nm），导致氙灯灯管负荷过大，局部光强波动加剧（如灯管两端光强骤增，中间衰减加快）。解决：依据测试标准设定辐照强度（如 ASTM G155 推荐户外材料测试用 0.71W/m²@340nm，汽车内饰用 0.55W/m²@340nm）；若需提高测试效率，可在标准允许范围内微调（最大不超过 20%），且调整后需重新用辐照计校准各点位光强。

（三）环境与维护：长期忽视易导致 “隐性不均匀"

1. 设备内部积尘或反光层老化原因：
   试验箱内壁通常有高反光涂层（如铝箔涂层），用于反射光线、提高光照利用率，若内壁积尘过多，或反光涂层脱落，会导致局部反射率下降，出现 “暗区"。解决：每月停机清洁设备内部，用无尘布擦拭内壁（避免划伤反光层）；若反光涂层脱落面积超过 10%，联系厂家更换内壁反光板。

2. 冷却系统异常原因：
   氙灯工作时会产生大量热量，需通过水循环或风冷系统降温，若冷却系统故障（如水管堵塞、风扇转速不足），会导致灯管局部温度过高，进而影响光强分布（温度每升高 10℃，氙灯光强可能波动 5%-8%）。解决：检查水循环系统：清理水管过滤器、补充 18MΩ 超纯水（避免水垢堵塞），确保水温稳定在 25-30℃；检查风冷系统：清洁风扇滤网、测试风扇转速，确保箱内温度均匀（温度波动≤±2℃）。

三、长期预防：避免辐照不均匀的 “3 个关键习惯"

1. 定期校准：每 3 个月用经计量认证的辐照计校准设备，记录各点位光强数据，建立 “光强变化曲线"，提前发现不均匀趋势；

2. 规范操作：制定《样品摆放作业指导书》，明确样品尺寸、摆放位置、固定方式，避免人为操作误差；

3. 及时维护：建立设备维护台账，记录灯管使用时长、滤光片清洁次数、冷却系统检查情况，避免 “小问题拖成大故障"。

通过以上步骤，可有效解决氙灯老化试验箱的辐照不均匀问题，确保测试数据的准确性和重复性，为材料耐候性评估提供可靠依据。