全光谱、红外、紫外模拟区别

太阳模拟是利用人工光源模拟太阳辐照特性的一门专业技术，目前太阳辐射模拟技术应用领域非常广泛，如确定太阳直接辐射对装备产生的热效应，确定太阳直接辐射对装备产生的光化学效应，植物发育和良种培，军用产品试验等多方面应用。
太阳辐射的加热效应与在高温空气中的加热效应不同，其不同点在于太阳辐射加热时的热吸收量或热发射量还取决于物体表面的粗糙度和颜色。除了材料之间膨胀有差异外，太阳辐射强度的变化还可能导致各部件不同速率膨胀和吸缩，从而可能对设备造成危险。
1.   原理
（1）    全光谱灯
指的是光谱中包含紫外光、可见光和红外光的光谱曲线，并且在可见光部分中红绿蓝的比例与阳光近似，显色指数接近于100的光谱。太阳光的光谱可以称作全光谱，人造光源中，在弧光放电气体放电灯的发光电弧管内适量增加汞的含量，从而增加紫外光部分的光能量，并调整金属卤化物配比，使可见光部分的各波段波长的组合接近于太阳光谱。

全光谱包含紫外光、可见光和红外光，不同光谱分布的能量不同，各种波长的成分比例不同，约99.9%的能量都集中在紫外区、可见光区和红外区。

图3太阳光谱能量分布

人工模拟全光谱是指全光谱灯发出的的光谱接近太阳光谱，尤其在可见光部分的波长成分占比与太阳光相似。

太阳光发射的红外热波通过太空直到照射地球表面，地球吸收了太阳的红外光温度身高，升高的地球又会向四周空气散发热量，使空气温度升高。
红外灯是模拟太阳光的红外波段采用红外加热原理，通过反射装置控制光线使其投射到需要加热的物体上。这种红外能量与太阳的能量性质相同，但不包含紫外线，它不会直接加热空气，只会被加热器下的物体吸收。

紫外灯是一类可以产生有效范围较大的紫外光的光源，紫外线根据波长可以分为长波、中波、短波。
长波紫外灯的特点：
　　UVA长波段，波长320～400nm，又称为长波黑斑效应紫外线。它有很强的穿透力，可以穿透大部分透明的玻璃以及塑料。日光中含有的长波紫外线有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面，UVA可以直达肌肤的真皮层，破坏弹性纤维和胶原蛋白纤维，将我们的皮肤晒黑。300-420nm波长的UVA紫外线可透过完全截止可见光的特殊着色玻璃灯管，仅辐射出以365nm为中心的近紫外光，可用于探伤、荧光检测、化学分析、矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所。
UVB中波段，波长280～320nm，又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力，它的波长较短的部分会被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外线大部分被臭氧层所吸收，只有不足2%能到达地球表面，在夏天和午后会特别强烈。UVB紫外线对人体具有红斑作用，能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成，但长期或过量照射会令皮肤晒黑，并引起红肿脱皮。紫外线保健灯、植物生长灯发出的就是使用特殊透紫玻璃(不透过254nm以下的光)和峰值在300nm附近的荧光粉制成。
UVC波段，波长200～275nm，又称为短波灭菌紫外线。它的穿透能力最弱，无法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外线几乎被臭氧层完全吸收。短波紫外线对人体的伤害很大，短时间照射即可灼伤皮肤，长期或高强度照射还会造成皮肤癌。紫外线杀菌灯发出的就是UVC短波紫外线。

2.光谱能量分布及容差

3.光谱分布—海平面与高海拔地区

以上光谱分布比较接近海平面以上4km～5km的实际环境。与海平面相比，高海拔地区的太阳辐射含有更大比例的紫外辐射。但海平面和好海拔地区均推荐使用该光谱。
地球外（空间环境）太阳辐射的强度约1365w/m²～1370w/m²。红外波段占比约总辐射强度的42%，强度为573w/m²。