JPH05240772A - 促進耐候試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 試験チャンバの側に配置された試料支持壁に
配置された試料を照射する光源を有する改良された耐候
試験装置を得ること。 【構成】 光源５０の出力は、個別に調整可能な制御チ
ャネル５６ａ〜６２ａによって制御される。該制御チャ
ネルの各々は、該試験チャンバに挿入される光源検出器
５６ｃ〜６２ｃと、制御回路と、該光源５０に接続され
たバラストとを含む。該光源は、所望の設定点と同等の
出力を送出するために該制御チャネルにより制御され
る。光を試料へ均等に分散させるために、該光源により
生成された光の通過を所定のパターンで妨げる障壁が設
けられている。この装置は、該光源検出器の直ぐ隣に選
択的に配置された基準検出器７１から放射照度信号を自
動的に転送する較正装置を含む。較正信号はコントロー
ラに送られ、ここで、選択された制御チャネルの再較正
が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光のもとでの堅牢度及
び劣化について試料を試験する技術に関し、特に、放電
ランプを光源として使う装置に関する。本発明は、特
に、蛍光紫外線ランプを使って太陽光に起因する劣化を
シミュレートする試料の試験に適用されるものであり、
特にこれに関連して説明をする。しかし、本願は、もっ
と広い適用範囲を有するとともに、キセノン・ランプを
使う装置において、また他の多様な促進耐候試験思想及
び用途に関連して使用するのに有益であることが理解さ
れよう。

【０００２】

【従来技術とその問題点】図１に示されている放電ラン
プを使う従来の試験装置は、試験チャンバ１２内に設け
られて、断面で見たときに対称な下方に広がる列を成し
て配置された８個の紫外線蛍光ランプ１０を有する。試
験されるべき試料１４は該試験装置のハウジングの２つ
の相対する試料支持壁に取りつけられ、内方へ向かって
蛍光ランプに対面して、これから放射される光を受け取
る。図示の機械では、上側のと下側のと、２つの試料が
ある。しかし、試料は１個だけでもよく、また、３個以
上であってもよい。試料１４の後面は、該機械の外側の
大気に露出されている。チャンバ１２内の温度を調節す
るために外側の空気が熱せられてチャンバ１２の内部に
吹き込まれる。水分供給短躯１６内の水は熱せられて蒸
発して水分をチャンバ１２の中へ供給する。

【０００３】上記の試験機では、１例としての動作にお
いて、紫外線を６０℃の温度で試料１４に１６時間照射
し、蛍光ランプ１０をオフにしてチャンバ１２の内部を
８時間の間５０℃に保つ。これら二つのステップは、劣
化試験動作の１サイクルを構成しているのであるが、連
続的に反復される。蛍光ランプがオフになっている間、
チャンバ１２内の湿度は高く、試料の後面は低温の外気
にさらされる。従って、試料の表面は凝結のために湿っ
ている。従って、試料の湿潤化、紫外線の照射、及び乾
燥が反復され、これが試料の劣化を促進する。上記の説
明は、この種の機械を利用できるサイクルの中の１つに
過ぎない。

【０００４】しかし、図１に示されている装置には問題
がある。最初に、劣化の速度を探知するために、蛍光ラ
ンプ１０の出力を感知するための備えが無い。該ランプ
から均一な出力を得るための通常の手順は、その様な装
置においては、所定の順序で所定の時間を置いてランプ
の位置を回転させることである。実際の出力を検出する
ためにランプを試験する機能は設けられておらず、むし
ろ、もっともらしい出力に関して仮定が行われ、その仮
定を考慮して回転が行われる。

【０００５】この種の装置の別の欠点は、チャンバ１２
の一方の側に位置する放電ランプ１０がチャンバの反対
側へ光線を放射することである。例えば、図１のチャン
バの左側のランプの列は、チャンバの左側の試料１４の
ために光を発するべきものである。しかし、これらのラ
ンプは、チャンバ１２の右側の試料１４に対しても望ま
しくない態様で光線を生じさせる。これらの望ましくな
い光線は、試料支持壁の中央に向かって集中する傾向が
ある。従って、共通な問題は、試験装置の中央に最も近
くに位置する試料が、該装置の頂部又は底の近くに配置
された試料より多くの光を受け取ることである。これに
より、試料に当たる光の均一さが低下する。

【０００６】図１に示されている在来の試験装置の上記
の欠点を改善する種々の試みが行われている。その中に
は、『Atlas Ci35 FADE-OMETER（登録商標）』と呼ばれ
る、アトラス・エレクトリック・デバイスィズ・カンパ
ニーの装置；『XENOTEST（登録商標）1200 CPS』と呼ば
れるヘラエウス(Heraeus) の装置；１９８５年１０月１
日に発行されたスガの米国特許第4,５４4,９９５号；及
び１９７１年４月２７日に発行されたココット等の米国
特許第4,５４4,９９５号、がある。

【０００７】このアトラス装置は、キセノン・アーク・
ランプと共に用いるように構成されていて、主調光シス
テムとして閉ループ放射照度モニターを含んでいる。こ
のモニターは、光導体、干渉フィルター、及び、固体電
子装置に給電する感光ダイオードを使って、所定の放射
照度レベルを維持し、積分器を通して試料が受け取った
エネルギーを合計する。この装置は、該システムを定期
的に較正するときに用いる手操作式の放射照度制御装置
も備えている。

【０００８】ヘラエウスの装置も、キセノン・アーク・
ランプと共に用いるようになっている。この装置は、３
個の独立のキセノン・アーク・ランプの出力を検出する
のに３個の光検出器を使用する。これら２つの上記装置
の要素を含む在来の装置が図２に示されている。この図
においては、放電ランプ３０は、キセノン型のランプで
あり得るものであり、垂直に配置されている。所望の波
長の光だけを通すために、放電ランプ３０を囲むフィル
ター３２が設けられている。垂直に配置された放電ラン
プ３０の出力を感知するセンサー３４が設けられてお
り、回転型の試料保持ラック３６が放電ランプ３０を囲
むように配置されている。検出器３４の各々は、それぞ
れの放電ランプ３０から或る時間にわたって生じた放射
照度を検出するために設けられている。回転試料保持ラ
ック３６は、試料保持ラック３６内に位置する試料を回
転させる。センサー３４は、放電ランプ３０の出力を監
視するために設けられており、回転試料保持ラック３６
は、各試料に等しい平均総放射照度量を与えようと試み
るものである。内壁３８は、放電ランプ３０の反射光を
試料の方へ向けるのに使われる。

【０００９】図１に類似している装置において紫外線ラ
ンプを使用する他の装置が、単一のセンサーを含むもの
として知られている。しかし、その装置では、ランプを
その装置に据えつける前に該ランプの特性を釣り合わせ
る必要がある。これは、そのセンサーが、その場所に最
も近いランプを感知するに過ぎないために、必要とされ
るのである。よって、該センサーは、それから遠くに位
置するランプが、該センサーが実際に感知するランプと
同様に作動していると仮定する。

【００１０】スガの特許は、図１の放電ランプ１０の列
の整合を調整して非対称的配置にすることによって図１
に示されている従来技術装置に改良を加えようと試みた
ものである。この装置は図３に示されている。この図に
示されている様に、放電ランプ１０は互いの直下に配置
されていない。むしろ、これらは特別に配置された構成
となっている。これは、スガにおいて、放射照度をより
均一に試料１４に与えるために行われた。図３に示され
ている数値指示はミリメートル（mm) での測定値であ
る。

【００１１】ココット等の特許は、円筒状キャリヤー面
の内側に細長い照射源を用いる装置に向けられている。
ココット等は、試料へ均一な放射照度を与えるために３
つの方法を開示している。第１に、利用できる光を反射
する鏡１４を配置する；第２に、その端部での光の強度
を増すように光源２０を設計する；第３に、コリメータ
・ディスク２４を使って、光源から放射される輻射の発
散を阻止する。

【００１２】上記の文献は、図１及び図２に示されてい
る在来の装置に何らかの改良を加えるものであるが、欠
点がなお存在する。アトラス装置とヘラエウス装置とに
特に注目すると、両方が回転試料ラック装置を使うこと
に気がつく。このラックは、非常に基本的な理由から必
要なものである。アトラス装置は、システム全体につい
て、或る時間にわたって所定の総放射照度出力レベルを
維持するためにキセノン・アーク・ランプの総出力を監
視する監視システムを包含している。ヘラエウス装置
は、３つのセンサーを使って、或る時間にわたって３つ
の異なるランプの出力を制御する。これらのセンサー装
置は、時間が経過しても一定の放射照度を生じさせるた
めに使われる。しかし、これらの装置は、いずれも、放
射照度を空間内で一定にする感知装置を使っていない。

【００１３】これらの装置は、共に、空間的均一性を達
成するために回転試料ラックを使う。従って、達成され
る空間的均一性は、回転ラック中の試料をランプの回り
に回転させることにより達成されるので、各試料が受け
取る実効光量は、試料平面の周囲の各点での異なる放射
照度の平均である。該ラックを回転させると均一性が高
まるけれども、モーターと、付随の回転機構とを必要と
するために装置の複雑性が増す。

【００１４】よって、これらの装置は放射照度感知能力
を有するけれども、空間にわたってではなくて、時間経
過に従って、一貫した出力についてのみ、その様な能力
を発揮するに過ぎない。図２から分かるように、装置の
形態のゆえに、試料平面の周囲の全ての点で異なる放射
照度がある。従って、放電ランプ３０の前に位置する領
域には高放射照度領域Ｈがあり、放電ランプ３０から遠
い位置にある試料は、より低い放射照度Ｌを受け取る。
ラックの回転は、試料に当たる放射照度の、全体を平均
した均一性を得ようとするものである。

【００１５】単一のセンサーを使う公知の紫外線システ
ムは、該システムに使われているランプを調和させるこ
とを必要とするという欠点をもっている。これは、使用
前にランプを広範に試験することを必要とする。別の欠
点は、その様なシステムでは、センサー位置から遠くに
位置するランプが焼ききれたり劣化したりしたときに、
その出力の低下が感知されないということである。最も
近いランプだけが実際に感知されるので、これはその通
りであり、残りのランプが同様に機能しているという仮
定が行われる。

【００１６】スガ特許は、試料の上から下までへの光の
均一性を高めるために中心の２つのランプを試料から遠
ざけることによって試料に当たる光の均一性を高めよう
とするものである。この様な構成の欠点は、スガの構成
から何らかの改良を得るために既存の耐候試験装置を容
易に改造することは不可能であるということである。コ
コット等の特許の欠点は、それが単一ランプ・システム
に向けられたものであるということである。ココット等
の他の欠点は、それが装置の複雑さ及びコストを増大さ
せるということである。

【００１７】上記した在来の試験装置に伴う別の欠点
は、その較正にある。これらの装置はオペレータによる
手操作を必要とし、このことは、適切な較正のために決
定的に重要な決定をオペレータが行わなければならない
ことを意味する。オペレータは、装置を手操作で較正し
直している間に決定を行う責任を有するので、較正の制
度がオペレータの熟練に依存することになる。また、較
正は手操作で行われるので、較正のときに長い休止時間
が生じ、オペレータのエラーに起因して不正確さが生じ
る可能性が多分にある。

【００１８】本発明は、上記の問題の全て及びその他の
問題を克服する改良された新しい促進耐候試験装置を企
図しており、容易に組み立てられる、信頼性のある試験
構造を提供するものである。

【００１９】

【発明の概要】本発明により、改良された促進耐候試験
装置が提供される。この装置は試験チャンバと、該チャ
ンバの側に位置する試料支持壁とを有するハウジングを
包含する。該試験チャンバ内に光源が設けられる。該光
源が電源から受け取る電力量を制御するために該光源に
バラスト装置が接続される。所望の設定点値に従って該
バラスト装置の動作を制御するために、バラスト制御信
号を生成するコントローラが該バラスト装置に接続され
ている。該試験チャンバ内に存在する放射照度を検出す
るために該試料支持壁に光源検出器が挿入されており、
該光源検出器は、該コントローラに入力される放射照度
信号を生成することが出来る。該コントローラは該放射
照度信号を使って該バラスト制御信号を調節して、選択
された設定点値を維持する。較正部は、該試験チャンバ
内の放射照度を検出して基準放射照度信号を生成する様
に設計された基準検出器を包含する。該基準放射照度信
号は較正メータに送られ、このメータは較正信号を生成
する。この較正信号は、装置を較正するために該コント
ローラへ送られる。

【００２０】本発明の他の面によると、促進耐候試験装
置は、試験チャンバ内に位置する障壁構造を包含する。
この構造は、光源のアレーにより生じた光ビームを選択
的に遮断して転換させる材料から構成される。ビームの
遮断及び転換は、試料支持壁へのビームの均一な分布を
高めるように選択されたパターンで起こる様にされてい
る。

【００２１】本発明の他の面によると、促進耐候試験装
置において、光源は複数の個別の光源であり、該装置は
その個別の光源の出力を制御するための、複数の、同時
に作動する、自動的に調節される制御チャネルも包含す
る。該チャネルは、該光源のうちの少なくとも１つの出
力を制御する。本発明の、より限定された面において
は、該チャネルの各々は、バラスト、制御装置、及び光
源検出器を含む。このバラストは、該光源が電源から受
け取る電力の量を制御する様に該光源のうちの少なくと
も１つに接続されている。該制御装置は、該バラストに
接続されて、該バラスト装置の動作を制御するバラスト
制御信号を生成する。該光源検出器ま、該光源により生
成された試験チャンバ内に存在する放射照度を検出する
ために、付随の光源に対応する位置において試料支持壁
に挿入されている。該検出器は、検出された放射照度を
表す放射照度信号も生成し、これは該制御装置に送られ
る。該制御装置は、選択された値を維持するために、該
放射照度信号を使って、該バラスト制御信号を調節す
る。

【００２２】本発明に１つの利点は、その動作の容易で
あること、及び精度にある。特に、以前はオペレータに
より実行されなければならなかった作業の多くが今やオ
ペレータの制御から除かれて自動的に実行され、これに
よりオペレータのエラーの可能性が減少する。好ましい
実施例は、ランプの出力を所望の設定点に調整し、オペ
レータによるスイッチの起動に応じて装置を較正する。
従って、オペレータが手作業で装置を較正したりランプ
の出力を調整したりする必要はない。

【００２３】本発明の他の利点は、較正手順実行の精度
が向上している点にある。本発明の他の利点は、試験チ
ャンバ内の光ビーム分布を制御することにある。その様
な制御は、試料壁内の試料の前部へのビームの分布の均
一性を向上させる。本発明の別の利点は、光源の個別チ
ャネル制御にある。複数の検出器と、光源の出力を制御
する複数のチャネルとを使うことにより、試験チャンバ
内の放射照度の、時間及び空間にわたっての均一性が達
成される。これは、個別チャネルの各々が同等の出力を
有することを保証することによって達成される。

【００２４】光源ぽ制御する複数のチャネルの付加的利
点は、特定の光源からの出力が劣化するに従ってその特
定の光源の出力を増大させるように該バラストを信号す
ることが出来る。よって、オペレータは各チャネルの表
示された出力値を観察して、所望の出力が最早達成され
得ないときには光源を交換することが出来るので、光源
し使用寿命の増大が達成される。従って、１つの光源だ
けが焼けきれたならば、前部の光源を交換することな
く、それだけを交換することが出来る。

【００２５】本発明の他の利点は、押しボタンなどのス
イッチによって選択可能な較正メータの内部較正回路の
実施にある。これは、該基準検出器を変更したり該較正
メータの較正を必要とするこなく、異なる種類の光源に
対して正確な較正を行うことを可能にするものである。
さもなければ、検出器の応答は、受け取られる波長に応
じて変化し、異なる光源は等しい出力でも異なる波長を
生じさせるであろうから、その様な変更が必要となろ
う。例えば、ＵＶ−Ａランプは、より長い波長を有する
ので、ＵＶ−Ａランプは、同じ出力でＵＶ−Ｂランプよ
りも長い信号をセンサーにより検出させることになる。

【００２６】本発明の他の利点は、好ましい実施例につ
いての詳細な説明を読み、理解すれば当業者には明白と
なろう。本発明は、種々の部分及び種々の部分の編成に
おいて、種々のステップ及び種々のステップの編成にお
いて形を成すことが出来る。図面は、好ましい実施例を
例示するだけの目的のものであって、発明を限定するも
のと解されるべきではない。

【００２７】

【実施例】図４を参照すると、促進耐候試験装置が示さ
れており、この装置は、試験チャンバ領域４４を囲うた
めの外側パネル４２を有するハウジング４０を包含して
いる。下方に且つ外方に傾斜した試料支持壁４６が試験
チャンバ４４の相対する側に配置されている。外側パネ
ル４２及び試料壁４６の間に位置するエアーギャップ４
８は、空気の流れが試料の裏側を冷やすことを可能にす
るものである。

【００２８】試験チャンバ４４内には、４つの蛍光ラン
プ５０を各々有する２列５２及び５４に別れた８つの紫
外線蛍光ランプ５０などの光源がある。本装置には、数
種類の蛍光紫外線ランプを使うことが出来る。どのラン
プを使うべきかは、アプリケーションにより決まる。ラ
ンプは、放射する紫外線エネルギーの総量と、その波長
スペクトルとにおいて異なる。

【００２９】蛍光ランプは、普通は、その光出力の大半
が属する波長領域によって、ＵＶ−Ａランプ又はＵＶ−
Ｂランプに分類される。紫外線スペクトルは、３つの波
長領域、即ち、３１５〜４００ナノメートル（nm）のＵ
Ｖ−Ａ領域、２８０〜３１５nmのＵＶ−Ｂ領域、及び２
８０nm未満のＵＶ−Ｃ領域、に分けられる。ＵＶ−Ｂ領
域は、地球表面で日光に見出される最短波長を含んでい
て、殆どのポリマー損傷の原因である。蛍光ＵＶ−Ｂラ
ンプは、戸外の日光に起因する損傷をシミュレートする
ために最も広く使われるランプである。多くのアプリケ
ーションについて、これは最も確実で且つ最もコスト効
率的なランプである。

【００３０】或るアプリケーションについては、ＵＶ−
Ａランプが放射する、もっと長い波長スペクトルが使わ
れる。ＵＶ−Ａは、属的に異なるタイプのポリマーを比
較する試験のために特に有益である。ＵＶ−Ａは太陽遮
断波長２９５nm未満のＵＶ出力を持たないので、普通は
ＵＶ−Ｂランプの様に急速に材料を劣化させることはな
い。しかし、それは実際の戸外耐候試験結果との相関を
与える。

【００３１】紫外線ランプ５０は、対をなして、複数の
バラスト５６ａ〜６２ａに接続されている。該バラスト
は、電源６４から紫外線ランプ５０へ供給される電力を
制御する。バラスト５６ａ〜６２ａは、４つの個別に調
整可能な制御チャネルの一部である。コントローラ６６
は、該制御チャネルの一部である制御回路を含む。これ
らの個別に調整可能な制御チャネルは、表示装置５６ｂ
〜６２ｂと、紫外線検出器５６ｃ〜６２ｃなどの光源検
出器とを更に含んでいる。紫外線検出器５６ｃ〜６２ｃ
は、対応する制御チャネルによって制御される紫外線ラ
ンプの対によって生成された放射照度の検出のために最
も好都合な位置において試料保持壁４６に挿入されてい
る。特に、該検出器は、対を成す２つのランプのほぼ中
程に配置されている。

【００３２】好ましい実施例においては、保持壁４６
は、個々の試料を保持する試料パネルと、該パネルが中
に配置されているフレームとから成っている。また、検
出器パネル７０などの検出器パネルが、検出器５６ｃ〜
６２ｃを保持するために設けられている。各検出器パネ
ル７０は４つの開口部を包含しており、互いに垂直方向
に距離を置いている２つの開口部７０′は紫外線検出器
用であり、該紫外線検出器開口部の直ぐ隣にある他の２
つの開口部７１′は、付随の制御チャネルを較正すると
きの基準検出器７１用である。

【００３３】装置の制御チャネル（５６ａ〜６２ａ；５
６ｂ〜６２ｂ；５６ｃ〜６２ｃ；６６）がその値で作動
するべきところの設定点値を生成し移送する設定点制御
６８が設けられており、この設定点値は設定点表示装置
６８ａに反映される。一実施例において基準検出器７１
はコサイン応答受容器型の検出器であり得るものであ
り、これは、それに入射する光のコサイン角度に従って
放射照度を正確に検出する。基準検出器７１は、被検出
基準放射照度信号７２を較正メータ７４へ送る。較正メ
ータ７４は、ＵＶ−Ａ型のランプを較正する動作又はＵ
Ｖ−Ｂ型のランプを較正する動作を選択するための選択
スイッチ７６を含む。４つのチャネル選択スイッチ７８
−８４は、オペレータが各制御チャネルを個別に較正す
ることを可能にする。較正表示装置８６は、被検出基準
放射照度信号７２から生成される較正信号の値を（λnm
におけるＷ／ｍ／nm² の単位で）表示する。較正信号８
８は、コントローラ６６に接続されているか又はその一
部である較正入力９０へ自動的に送られる。

【００３４】いずれかの制御チャネルを較正することが
希望されるときには、試料保持壁４６の１つにある適当
な検出器パネル内の基準検出器開口部７１′に基準検出
器７１が挿入される。基準検出器開口部７１′は、基準
検出器７１を中に挿入するために開かれるカバーを含む
ことが出来る。図５は、別の表現フォーマットで装置を
示す論理略図である。このフォーマットは、図４に示さ
れているものを反映している一方で、２つの較正ポテン
ショメータ回路（タイプＡ及びタイプＢ）が較正メータ
７４内に含まれていることをも開示している。どのタイ
プのランプが選択装置７６によって選択されたかによ
り、特定のポテンショメータ装置が使われる。図５の較
正メータ７４は、更に、被検出基準放射照度信号７２
を、表示装置８６で用いる値に変換するために放射照度
測定値プロセッサ９２が使われることを示している。ま
た、プロセッサ９２は、較正入力９０へ送られる較正信
号８８を発生する。

【００３５】図６（Ａ）及び（Ｂ）は、試料へ分配され
る放射照度の均一性を高めるために使われる障壁構成の
好ましい実施例を示す。図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して
の説明を簡単にするために、列５２中の紫外線ランプか
ら放射される光ビームだけが示されている。よって、こ
の説明においては、放射照度は試料壁４６の右側の試料
に入射するだけである。図６（Ａ）に特に注目すると、
列５２の蛍光ランプからのビームを偏向させ且つ／又は
遮断することによりランダムなビーム・パターンを妨げ
るために使われる材料の配置によって、より均一は放射
照度分布が達成されている。この特定の構成は、垂直ス
ツリップ１０２及び１０４及び光バー１０６及び１０８
を含む。この偏向及び遮断材料の配置により、蛍光ラン
プ５０から放射されたビームは試料壁４６の上側部分及
び下側部分へ向けられることになる。障壁構成が全く含
まれていないときには、試料壁４６の中央部分は、チャ
ンバの対向する側に配置されているランプからの光ビー
ムの最も高いパーセンテージを受け取り、これにより試
料へ不均一な放射照度分布を与える。

【００３６】図６（Ｂ）は、本障壁構成の第２の実施例
を示す。この実施例では、第１の垂直材料１１０及び光
バー１１２及び１１４が実施されている。装置の試料壁
４６上に示されている垂直線１１６は、試験チャンバの
対向する側のランプから壁４６の付随するセクションへ
向けられている光のビームの空間的分布を表すべきもの
であることに注意するべきである。図６（Ａ）及び
（Ｂ）から分かる様に、好ましい実施例において障壁装
置が含まれているために光ビームは望ましいパターンで
チャンバの上側領域及び下側領域へ向けられる。よっ
て、これらの障壁の、開示された構成は、紫外線ランプ
の対向側の列により生じる光ビームの分布を改善するも
のである。

【００３７】図７は、本発明の好ましい実施例のそれに
類似する試験チャンバでのデータを反映するグラフであ
る。データは、３つの状況を反映する。その第１は、試
験チャンバ１１７内に障壁構成が使われていない場合で
ある；第２は、ランプの構成が、スガ１１８により示さ
れているそれに類似して設けられている場合である；第
３は、図６Ａの１１９に示されている好ましい実施例に
対応する障壁構成が実施されている場合である。この様
な試験により明らかになった結果は、その垂直位置にお
いて８インチの試料平面について、標準試料平面の頂部
から標準試料平面の底まで放射照度の±１4.５％の偏差
があることを示している。スガにおけるランプの構成が
実施されるときには、標準試料平面の頂部から底まで±
8.８％の偏差がある。本発明の装置が図６Ａに示されて
いる障壁構成を使うときには、標準平面の頂部から底ま
で±5.９％の偏差がある。

【００３８】図８及び図９に注意して、図４及び図５に
示されている促進耐候試験装置の操作手順を説明する。
特に、図８においてオペレータは設定点値１２０を入力
する。この設定点値は、表示装置１２２に表示される。
この設定点値は、コントローラ１２４にも転送され、記
憶される。検出器は、紫外線ランプの出力により試験チ
ャンバ内に存在する放射照度を検出し、該チャンバ内の
放射照度に比例する被検出放射照度信号がコントローラ
１２６へ移送される。該コントローラの制御回路は、検
出された放射照度１２８を表す放射照度値を計算する。
この計算操作は、該コントローラに記憶される較正比の
使用を含んでいる。その後、該放射照度値は、選択され
たチャネル表示装置１３０に表示される。この放射照度
値は、前もって入力された設定点値１３２と比較され、
これらの値が等しいか否かが判定される（１３４）。若
しこれらの値が等しければ、試験チャンバ１２６〜１３
４内に存在する放射照度の検出から始まって、上記プロ
セスが循環する。

【００３９】一方、若し放射照度値と設定点値とが等し
くなければ、設定点値が放射照度値１３６より大きいか
否かが判定される。設定点値が放射照度値より大きいと
きには、コントローラは、ランプ１３８へ送られる電力
を増大させるバラスト制御信号を生成する。若し設定点
値が放射照度値より小さければ、コントローラは、ラン
プ１４０へ送られる電力を減少させるバラスト制御信号
を生成する。このバラスト制御信号はバラスト１４２へ
送信される。この信号に応じて、該バラスト出力は再調
整し、紫外線ランプの出力は、設定点値１４４を維持す
るために必要な要件に応じて増減される。上記の説明は
４つの制御チャネルの全部について同様であり、制御チ
ャネルは各チャネルに付随するランプ５０を各々同時に
監視していることが理解されるべきである。

【００４０】４つの個別に調整可能な制御チャネルを持
つことにより、時間及び空間の両方にわたって試料へ均
一な放射照度を与えることが可能である。特に、検出器
５６ｃ〜６２ｃは放射照度が所望の値でないときを検出
することが出来、特定の制御チャネルに付随するランプ
５０の出力を所望のレベルに移すために装置は蛍光ラン
プ５０への電力を自動的に再調整することが出来る。よ
って、制御チャネルにより制御される蛍光ランプの各対
は、長い期間にわたって一貫した放射照度を出力するこ
とが出来る。その対のランプのいずれかが変化したと
き、その偏差を補正するためにバラスト出力が調整され
る。よって、時間経過における均一性の一貫性が達成さ
れる。

【００４１】更に、複数の検出器が装置において空間的
に配列されるので、試料壁４６の領域にわたっての均一
性を考慮することが可能である。図４を特に参照する
と、若し検出器５６ｃが高すぎる値又は低すぎる値の放
射照度を検出したならば、付随する紫外線ランプ５０の
出力は、所望の設定点範囲内に入るように調整される。
この調整は、それぞれの制御チャネルの全てのランプ対
について行われる。よって、図４に示されているよう
に、制御表示装置５６ｂ−６２ｂは、等しい放射照度が
検出されていることを示す。よって、紫外線検出器５６
ｃ−６２ｃは、試料壁４６の高さに沿って同じ放射照度
値を検出している。若し本システムに検出器を１つだけ
用いたならば、その検出器は、試験チャンバ内の他の場
所を表すかもしれず、或いは表さないかもしれない単一
の場所に存在した光だけを検出することになるから、空
間的均一性は無いであろう。

【００４２】図９を参照して、図４及び図５に示されて
いる装置の較正に関して説明をする。特に、紫外線検出
器１５０の直ぐ隣にある開口部又はカバー付きポートの
１つに基準検出器が挿入される。オペレータは、所望の
試験モード（即ちＵＶ−Ａ又はＵＶ−Ｂ）を選択する
（１５２）。基準検出器は、較正されているチャネルに
付随する放射照度を検出し（１５４）、検出された放射
照度を表す比検出基準放射照度信号が較正メータに送ら
れる（１５６）。

【００４３】放射照度測定値プロセッサ１５８によって
被検出基準信号から較正信号が生成され、該較正信号を
表す較正値が表示される。次に、オペレータは、較正さ
れるべき４つの孤立の制御チャネル１６０のうちの１つ
を選択する。選択されたチャネルは、基準検出器によっ
て監視されているチャネルに対応する。該較正信号はコ
ントローラ１６２へ送られて、該コントローラに前もっ
て記憶されていた較正比と置き代わり、これは、選択さ
れたチャネルの紫外線検出器により検出された放射照度
信号を調整するために使われる。この新しい較正比が送
られた後、装置の動作は図８のステップ１２６へ移され
る。

【００４４】ここで該放射照度値は設定点値に等しく
て、該チャネルが適切に較正されたことを指示する。一
チャネルの較正が達成されたとき、オペレータは基準検
出器を他の開口部へ移動させて他のチャネルを試験する
ことが出来、或いは試験を終わらせることも出来る。図
１０は本発明の付加的な実施例を示しており、この場合
には試料は、試料保持ラック４６ではなくて試料引出し
１８０内に置かれる。この引出しは実質的に水平であ
る。ランプ５０は試料引出しの上に配置される。

【００４５】９つ以上或いは７つ以下の紫外線ランプを
持ち、各制御チャネルにより制御される３つ以上又は１
つのランプを持ち、５つ以上の制御チャネルを持つよう
に好ましい実施例を変更出来ることが理解されるべきで
ある。２つ又は３つの制御チャネルだけで装置を操作す
ることも可能ではあるけれども、時間及び空間にわたっ
ての均一性の向上が退歩し、ランプ及び制御チャネルの
数を増やせば空間束縛問題を増す。

【００４６】更に、キセノン放電ランプ及びその他の放
電ランプを使うシステムに本発明を使えることが理解さ
れるべきである。自動較正などの、発明の要素は、単一
ランプ・システムに役立ち得るものであり、ランプ選択
ボタンは、異なるスペクトル分布のランプの使用を可能
にする。好ましい実施例を参照して本発明を説明した。
明らかに、好ましい実施例に関する詳細な説明を読み理
解すれば、修正や変更に想到することが可能である。特
許請求の範囲の欄の記載内容の範囲に属するか又はその
同等物である限りは、その様な修正及び変更は全て本発
明に包含されるものと解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】在来の試験装置の略端部断面図である。

【図２】回転試料ラックを使う在来の試験装置の略側面
図である。

【図３】在来の試験装置における公知の較正の図であ
る。

【図４】多チャネル制御及び較正の特徴を示す本発明に
よる促進耐候試験装置の略図示端面図である。

【図５】本発明による促進耐候試験装置の好ましい実施
例の、図４の略図の理論略図である。

【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明による促進耐候試験
装置の障壁特徴の好ましい実施例である。

【図７】種々の状況における放射照度分布の試験の結果
を示すグラフである。

【図８】本発明の多チャネル特徴の中の１チャネルの動
作を示すフローチャートである。

【図９】本発明による較正動作の好ましい実施例を示す
フローチャートである。

【図１０】別の実施例における本発明であって、この場
合には試料保持装置は水平試料引出しである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試験チャンバと、 該試験チャンバ内の試料を支持する試料支持手段と、 該試験チャンバ内に光を生じさせるために該試験チャン
   バ内に配置された光源と、 該光源に給電する電源と、 該光源が該電源から受け取る電力の量を制御するために
   該光源に接続されたバラスト手段と、 該バラスト手段に接続されて、該バラスト手段の動作を
   制御するためにバラスト制御信号を生成するコントロー
   ラと、 該コントローラに接続されて、該バラスト制御信号の初
   期設定点値を決定する設定点信号を生成し、且つ該信号
   を該コントローラへ送る設定点手段と、 該試料支持手段に挿入されて、該試験チャンバ内に存在
   する放射照度を検出するとともに、その検出された放射
   照度を表す放射照度信号を生成する光源検出器手段と、 該放射照度信号を該コントローラに入力するための放射
   照度信号入力手段であって、選択された設定点値を維持
   するために該コントローラが該放射照度信号を使って該
   バラスト制御信号を調整するようになっている放射照度
   信号入力手段と、 該試験チャンバ内の放射照度を検出して、その検出され
   た放射照度を表す基準放射照度信号を生成するように設
   計された基準検出器手段と、 該信号を該基準検出器手段へ送るための基準放射照度信
   号送信手段と、 該基準放射照度信号を受信して較正信号を生成する様に
   構成された較正メータと、 該較正信号を該コントローラに直接入力するための較正
   信号入力手段とを含むことを特徴とする促進耐候試験装
   置。
2. 【請求項２】 該較正メータは転送スイッチを包含して
   おり、このスイッチは、起動されたときに該較正信号を
   該較正メータから該較正信号入力手段を通して該コント
   ローラへ自動的に転送することを特徴とする請求項１に
   記載の促進耐候試験装置。
3. 【請求項３】 該較正メータは少なくとも２つの内部較
   正手段を包含しており、これは、同じ基準検出器手段を
   使いながら少なくとも２つの異なる種類の紫外線の較正
   を可能にすることを特徴とする請求項１に記載の促進耐
   候試験装置。
4. 【請求項４】 該較正メータは、ＵＶ−Ａ紫外線蛍光ラ
   ンプとＵＶ−Ｂ紫外線蛍光ランプとの較正を行うことを
   特徴とする請求項３に記載の促進耐候試験装置。