气候和阳光辐照是损害涂料、塑料、油墨及其他高分子材料的主要原因，这种损害包括失光、褪色、黄变、开裂、脱皮、脆化、强度降低及分层。即使是室内的光及通过玻璃窗透射的太阳光也都会使一些材料老化，比如引起颜料、染料等褪色或变色。
对许多制造商而言，产品的耐老化和耐光性是非常重要的。加速检测老化和光稳定性的设备被广泛用于研究开发、质量控制和材料检定，这些检测设备提供快速并且可重复的测试结果。近年来，低价位且使用方便的实验室检测设备已经开发出来，包括QUV紫外加速老化设备（符合ASTM G154）和Q-Sun氙灯试验箱（符合ASTM G155）。
测试抗老化和光稳定性的很好的方法经常引起争论。几年来，各种各样的方法都被应用过，现在大部分研究者使用自然曝露方法、Q-Sun氙弧灯或QUV加速老化试验设备。自然曝露测试方法有很多优点，实际、便宜、易于操作，然而大部分制造商不愿意等上几年的时间来观察一种新的改良的产品设计是否真的得到改进。
Q-Sun氙弧灯试验箱和QUV紫外加速老化试验箱是应用广泛的加速老化检测设备，这两种检测设备的测试原理完全不同。Q-Sun氙灯试验箱模拟太阳光的所有光谱，包括紫外线（UV）、可见光和红外线（R），氙灯光谱在 295nm到800nm范围内基本上与太阳光的光谱相吻合 （如图1所示）。Q-Sun被用来测试许多产品，这些产品对紫外线的长波段、可见光及红外线较敏感。
QUV不能模拟全光谱太阳光。它的原理是，对于曝露在室外的经久耐用的材料，紫外线的短波段300~400nm是引起老化损害的最主要原因 （如图1所示）。从中可以看出，在紫外线的短波区域，即从365nm到太阳光的最低波段，QUV能很好地模拟太阳光，然而，对于长一点的波长它将无能为力。
测试的很好的方法依赖于测试需要，每种方法都可能非常有效。应该According to被测产品或材料、最终的应用条件、所考虑的降解模式和预算来选择合适的检测设备。
1 老化的3要素
光照、高温和潮湿，这3个因素中的任何一个都会引起材料的老化损害，但它们往往同时发生作用，所造成的危害将大于其中任一因素的单独作用。
1.1光照
不同材料对光的敏感性不同。对于经久耐用的材料，如大多数涂料、塑料，紫外线的短波段是引起大部分聚合物老化的原因。然而，对于不是那么经久耐用的材料，比如一些颜料和染料，紫外线的长波段甚至可见光也会使其产生严重的老化。
2.1高温
当温度升高时，光的破坏作用也将随之增大。尽管温度不影响主要的光致反应，但却影响次要的化学反应。实验室老化测试需要提供准确的温度控制，通常还通过升温的方法来加速老化过程。
2.3潮湿
露水、雨水及高湿度是引起潮湿危害的主要原因。研究表明，放在室外的物品每天都将长时间（平均每天8~12h）处于潮湿状态。研究发现，由潮气形成的露水是室外潮湿的主要因素，露水造成的危害比雨水更大，因为它附着在材料上的时间更长，引起更为严重的潮湿吸收。当然，雨水对材料的危害也很大，雨水将引起热冲击。比如一辆在炎热夏日里温度升高的汽车突然因阵雨而急剧降温，就会产生冲击现象。雨水冲刷引起的机械侵蚀也会加速材料发生老化，如木材涂层因雨水冲洗去除了表面老化层，将未老化的里层暴露于太阳光下，从而产生进一步老化。
对于室内材料，湿气的主要作用往往是机械应力，它因材料试图与周围保持潮湿平衡而引起，材料所经受的湿气越大，需要克服的应力也越大。湿气环境还是室外材料发生老化的一个重要因素，在室外，周围相对湿度RH将影响一种潮湿材料的干燥速度。
QUV和Q-Sun以各自不同的方式来模拟光照、高温和潮湿。
2 QUV老化试验设备
2.1 阳光模拟
QUV利用荧光紫外线灯模拟太阳光来对耐久性材料造成损害。紫外灯在电学原理上与普通照明用的灯很相似，但它主要发射紫外光而非可见光或红外线。
不同的应用条件需要的不同光谱，进而需要不同类型的灯管。UVA-340灯管对太阳光的紫外短波段模拟效果好，其光谱能量分布SPD）在太阳光的截止点到大约360nm范围内与太阳光谱吻合得非常好（如图2所示）。
UV-B lamps (as shown in Figure 3) are also widely used in QUV. They cause faster material aging than UV-A type tubes, but the amount of wavelengths that are shorter than the solar cutoff can produce unrealistic results for many materials.
The UVA-340 lamp shown in Figure 2 has a very good simulation effect on the short-wavelength ultraviolet band of sunlight in the existing lamp. Figure 3UV-B type lamp uses short-wavelength ultraviolet rays to achieve the purpose of accelerating aging as quickly as possible, which is very useful for the verification or quality control of particularly durable materials.
2.2 Irradiance Control
To obtain accurate and repeatable test results, it is necessary to control the irradiance (light intensity). Most models of QUV are equipped with a solar eye light intensity controller. This accurate light control system provides convenience for users to choose irradiance. Using the feedback loop system of the solar eye, the irradiance can be continuously and automatically controlled and accurately maintained. The solar eye automatically compensates for changes in light intensity caused by lamp aging and other factors by adjusting the power of the lamp. In just days or weeks, the QUV can simulate the damage done outside for months or even years.
Inside the QUV, the luminescence control system is relatively simple due to the inherent spectral stability of fluorescent UV lamps. As the lamp ages, the output of all light sources decays, however, unlike most other types of lamps, the spectrum of the UV lamp does not change over time, which also improves the repeatability of the test results, also using the QUV A major advantage of testing.
Figure 4 shows the comparison between the irradiance control of the lamp used for 2 hours and the lamp used for 5600 hours in the QUV. It can be seen that the difference between the spectrum of the new lamp and the lamp used for a long time Almost indistinguishable. This is because, on the one hand, the solar eye illuminance controller is used to maintain the light intensity, and on the other hand, due to the inherent spectral stability of the UV lamp, the spectral power distribution remains almost constant. The patented solar eye control system is easy to calibrate and is traceable to ISO standards.
2.3 Moisture simulation
The Water Tank at the bottom of the Test Chamber is used to heat to generate steam. At higher temperature, the hot steam keeps the Test Chamber at 100% relative humidity
度。在QUV中，测试样品实际上形成测试室的侧壁，样品的另一面暴露在室内周围的空气中。室内相对较冷的空气使得测试样品的表面比测试室内热蒸汽的温度低好几度，这一温度差产生冷凝循环现象，在样品表面液态形式的水慢慢地凝结 （如图 6 所示）。所形成的冷凝物是非常稳定、纯度很高的蒸馏水，这种高纯的蒸馏水增加了测试结果的可重复性，也简化了QUV的安装和操作。
因为材料在室外经受潮湿侵蚀的时间很长，所以QUV要达到相同的效果，它的冷凝循环过程至少
图5通过一个逼真的冷凝系统来模拟室外的潮湿侵蚀需要4h。另外，冷凝过程是在一较高温度（一般为50℃）下进行的，这大大加速了潮湿侵蚀。用QUV的长时间的热凝结循环过程来模拟户外的潮湿侵蚀比其他一些方法，如溅水、浸水或高湿度都更有效。除了标准的冷凝功能，QUV还可用水喷淋来模拟雨水影响，比如热冲击或机械侵蚀。使用者可操作QUV来产生潮湿循环并伴随紫外线，这一模拟与自然老化非常相似。
3 QUV氙灯试验箱
3.1 太阳光模拟
氙弧灯试验箱可更好地模拟太阳光的所有光谱，可产生紫外线、可见光和红外线。氙弧光灯光谱有两个影响因素：滤光系统和光源稳定性。
氙弧光灯产生的光谱需要经过过滤来减少不需要的光谱成分，使用不同类型的玻璃滤光器可得到不同的光谱。滤光器的使用取决于被测材料和材料的最终使用条件，不同过滤器过滤的光谱中紫外线短波段的量不同，这将在很大程度上影响老化的速度和类型。经常使用的滤光器有 ) 种类型：日光、窗玻璃、紫外延伸过滤器。图6~图8 展示了这些滤光器产生的光谱，同时也展示了295~400nm之间紫外线短波段的一些光谱的放大图。
日光过滤器通常被用来模拟户外暴露。被设计用来测试室内光稳定性，这种过滤器产生的一种光谱与透过玻璃的太阳光光谱非常相似。
某些测试标准要求一种光谱包含短波紫外线，比太阳短波截止点（295nm）还短的波长，Q/B过滤器提供这种光谱。尽管这种过滤器提供不切实际的紫外线短波段，但它们往往提供更快的测试结果。
3.2 辐照度控制
氙弧灯试验箱一般装备有辐照度控制系统，Q-Sun使用的日光眼系统如图9所示。
在氙弧灯测试系统内，辐照度控制非常重要，因为氙弧灯本身的光谱稳定性不如荧光紫外灯的好。
图10展示了一只新灯和一只已使用过1000h的灯光谱之间的差异。很显然，除控制点光强不变，在长波段，光谱随时间发生严重的变化。
因灯管老化而产生光谱漂移是氙弧灯固有的特性，然而，有些方法可用来补偿这一变化。例如，为了减小灯老化的影响，可以定期更换灯管。同时，控制
340nm或420nm处的照度，那么在一个特定区域，光谱的变化量将减到最小。尽管因灯管老化会引起光谱漂移，氙弧灯在抗老化和光稳定性测试中已被证明是一种切合实际的光源。
3.3 潮湿模拟
大多数氙弧光灯检测设备通过水喷淋或湿度控制系统来模拟潮湿的影响。水喷淋的局限性是，当温度较低的水喷淋到温度较高的被测样品上，样品的温度也将随之降低，这就可能减慢了老化的速度，然而，水喷淋可以很好地模拟热冲击和机械侵蚀。在测试系统中，为了防止水对样品的污染，使用高纯度的水是非常必要的。
因为湿度会影响某些室内使用物品 （比如纺织品或油墨）发生老化的类型和速度，在许多测试标准中都建议控制相对湿度。Q-Sun氙灯试验箱可选配相对湿度控制。
4 实际需要考虑的事项
当然，一种测试装置不管如何有效，如果购买价格和运行成本太高的话，那它也没有实际应用价值。这就是为什么购买价格、运行成本、维护费用是一些不容忽视的重要因素的原因，在考虑一种检测设备的优点时也应考虑到这些因素的影响。
4.1 购买价格
一般地，QUV比Q-Sun便宜，具体情况取决于您所购买的产品类型和型号。
由图10可见，使用1000h后，氙弧光灯的光谱输出发生变化，但是控制器在控制点维持光谱稳定性方面做得非常好。
4.2 测试室大小
When evaluating the price of a Test Chamber, its volume should be considered. A QUV/se and a Q-Sun Xe-1 are comparable in price at the time of purchase, but their volumes vary greatly, with the QUV being about 5 times the volume of the Q-Sun Xe-1. The volume of the QUV is also larger than that of the Q-Sun Xe-3, which only provides 72% of the volume of the QUV.
4.3 Three-dimensional test sample
The types of samples that can be tested by Q-Sun are relatively flexible. In addition to testing flat samples, it can also test three-dimensional parts, test tubes and glass dishes. The QUV can accommodate relatively thin plates or samples.
4.4 Ease of use and maintenance
The use and maintenance of QUV and Q-Sun are very convenient. These two test equipment can work continuously 24 hours a day and 7 days a week. The timer can stop the test at any specific time. Calibration is also simple with the patented automatic calibration system and irradiance calibrator. When the light intensity of the instrument is stable, the calibration is completed by pressing the button. During this process, the test sample and light source are in the standby state.
The design of Q-Sun xenon lamp Test Chamber and QUV accelerated aging Test Chamber is very user-friendly. The front door of Q-Sun and flip doors on both sides of QUV make it easy to install lamps and samples.
4.5 Maintenance Fee
Both the QUV and Q-Sun have lower maintenance costs. Q-Sun's annual lamp replacement cost is much higher than that of QUV/se and QUV/spray, and Q-Sun's power consumption is also higher. In addition, QUV/se and QUV/basic can use general tap water, while Q-Sun requires deionized water.
All in all, the QUV costs much less per year to use than the Q-Sun.
5 Technical Summary
Which equipment to choose for testing aging and photostability (especially when you choose for the first time), some selection suggestions are given below, see Table 1.
