一、使用前的準備與校準

1. 明確模擬目標

• 光譜匹配：根據實驗需求選擇合適的光源類型（如LED、氙燈、鹵素燈等），確保光譜分布與目標光照（如太陽光、特定植物生長光配方）一致。例如，植物生長需紅光（660nm）和藍光（450nm）比例適配，而材料老化測試需模擬紫外波段（280-400nm）。
• 光強與均勻性：確定所需光強（單位：μmol/m²/s或lux）及照射面積的均勻性，避免局部過亮或過暗影響實驗結果。

2. 設備校準

• 光譜校準：使用光譜儀定期檢測光源輸出光譜，確保與預設值一致（如LED光源可能因老化導致波長偏移）。
• 光強校準：用光量子計或照度計測量實際光強，調整光源功率或距離，使測量值與目標值誤差≤5%。
• 時間控制校準：若模擬晝夜節律或間歇光照，需驗證定時器的準確性（如12小時光照/12小時黑暗的周期誤差應＜1分鐘）。

3. 環境控制

• 溫度與濕度：光照可能產生熱量，需確保實驗環境通風良好或配備散熱系統，避免溫度過高（如超過40℃）影響樣品或設備性能。
• CO?濃度（植物實驗）：若模擬封閉環境中的植物生長，需監測并控制CO?濃度（通常為400-1000ppm），以匹配自然條件。

二、操作過程中的注意事項

1. 安全防護

• 眼部保護：強光（尤其是紫外光、激光）可能損傷眼睛，操作時需佩戴防護眼鏡（如UV400濾光片）。
• 皮膚防護：長時間暴露于紫外光下可能導致皮膚灼傷，需穿戴長袖衣物或使用防曬霜。
• 電氣安全：確保設備接地良好，避免漏電；高壓電源（如氙燈電源）需由專業人員操作，禁止非授權人員接觸。

2. 樣品放置與監測

• 均勻照射：將樣品放置在光強均勻的區域（如光箱中心），避免邊緣效應；若需大面積照射，可使用漫反射板提高均勻性。
• 溫度監測：在樣品表面或附近放置溫度傳感器，防止局部過熱（如LED陣列下方樣品溫度可能升高5-10℃）。
• 實時記錄：使用數據采集系統記錄光強、溫度、濕度等參數，便于后續分析。

3. 避免干擾因素

• 遮擋物：確保光源與樣品之間無遮擋（如灰塵、指紋），否則會降低光強并改變光譜分布。
• 外部光源：關閉實驗環境內的其他光源（如室內燈光），避免干擾模擬結果。
• 振動與噪音：若設備產生振動（如風扇散熱），需隔離樣品以防止機械損傷（如脆弱植物葉片）。

三、設備維護與保養

1. 定期清潔

• 光源清潔：用無塵布或壓縮空氣清除光源表面灰塵（如LED芯片、氙燈石英罩），灰塵會降低光輸出效率并導致局部過熱。
• 濾光片清潔：若使用濾光片（如截止紫外光的玻璃片），需定期擦拭以保持透光率。
• 光箱內部清潔：清理光箱內壁反射涂層上的污漬，防止光線散射導致均勻性下降。

2. 光源更換

• 壽命監測：記錄光源使用時間（如LED壽命通常為50,000小時，氙燈為1,000小時），接近壽命終點時提前更換，避免光強驟降。
• 型號匹配：更換光源時需選擇與原設備兼容的型號（如波長、功率、尺寸），否則可能影響模擬效果。

3. 散熱系統維護

• 風扇檢查：定期清理散熱風扇灰塵，確保轉動順暢；若風扇故障，需立即停機維修，防止光源過熱損壞。
• 散熱片清潔：用軟毛刷清除散熱片上的積塵，提高散熱效率。

四、特殊場景的注意事項

1. 植物生長實驗

• 光周期控制：若模擬短日照植物（如大豆）或長日照植物（如小麥），需精確控制光照時長，避免人為干擾（如開關燈時的瞬時光脈沖）。
• 光質動態調節：部分實驗需模擬日出/日落的光質變化（如紅光比例逐漸增加），需使用可調光譜的光照模擬器并編程實現。

2. 材料老化測試

• 紫外劑量控制：根據材料標準設定紫外光積分劑量（單位：kJ/m²），避免劑量不足或過量導致測試結果偏差。
• 噴淋與冷凝循環：若模擬戶外環境中的濕氣影響，需定期開啟噴淋或冷凝裝置，并控制水溫與濕度。

3. 光生物實驗

• 無菌操作：若研究光照對微生物或細胞的影響，需在超凈工作臺內操作，避免污染。
• 暗適應處理：部分實驗需先讓樣品在黑暗中適應一段時間（如30分鐘），再暴露于光照下，以準確測量光響應。

五、故障處理與應急措施

1. 常見故障及原因