在氙灯光源的使用过程中，由于对氙灯光源基础知识了解不够深入，易踏入使用“雷区”，导致氙灯光源无法正常使用或实验数据存在较大偏差。因此，在进行光化学/光催化实验中，对光源结构、电源系统和灯泡特性等性能指标有初步了解，会对实验方法及优化、数据准确性带来帮助。

上次我们已探讨过3个雷区，本篇文章将探讨剩下的三个，一起来看看吧~

前文直达→走出氙灯光源使用“雷区”(1),提高实验准确性！

雷区四：光功率密度只测一个点就可以吗？

在进行STH、AQY、IPCE和ABPE等重要数值的计算时，常涉及到光功率密度的测量，然而，受氙灯光源发光特性的限制，氙灯光源的光斑呈现中心区域强、边缘弱的特点，光斑均匀性差，因此，在使用氙灯光源测量光功率密度时，只测量一个点的数值是不准确的，需要进行多点测量以得到平均光功率密度。

氙灯光源的光斑通常为圆形光斑，根据GB/T 26915-2011《太阳能光催化分解水制氢体系的能量转化效率与量子产率计算》规定，圆形光斑的平均光功率密度需分别测量包括中心和四周的五个点的光功率密度数值E_边中心、E_边缘1、E_边缘2、E_边缘3、E_边缘4，如图1所示。

图1. 圆形光斑测量点分布示意图

根据如下公式（1）计算平均光功率密度：

使用泊菲莱科技推出的PLD MOPM-Ⅰ多功能光功率计的空间测量模式结合PLS-FTC五点法测光功率密度组件，进行多点测量后，直接在光功率计上读取平均光功率密度数值。

图2. （a）PLD MOPM-Ⅰ多功能光功率计；（b）PLS-FTC五点法测光功率密度组件

雷区五：如何调节氙灯光源的光功率密度？

在进行光化学/光催化实验时，实验所需的光功率密度随着实验类型的变化存在差异。

调节氙灯光源光功率密度最简单的方法是直接调节光源的使用电流。普通氙灯光源的电流调节范围为13~21 A，可将出光口的光功率密度控制在1200~2100 mW/cm²范围之内。

如果实际实验需求光功率密度低于1200 mW/cm²，且不改变光斑大小，可使用25%衰减片、50%衰减片将光功率密度降低25%或50%，或使用PLS-LA320A匀光器，将光功率密度降低约80%，同时也可使氙灯光源不均匀度由80%降低到17%以下。衰减片也可与PLS-LA320A匀光器叠加使用，如需进一步降低光源光功率密度，可使用PLS-ST72导光筒，通过调节光源与工作面之间的距离降低光功率密度。

图3. 安装不同种类衰减片的光谱图

图4（a）PLS-LA320A匀光器及输出光斑；（b）PLS-ST72导光筒

如果实际实验需求光功率密度>2100 mW/cm²，可使用透镜组件对光斑进行聚焦获得小而强的光斑，可将光功率密度提升到3200 mW/cm²。如果光强要求需进一步提高，可使用泊菲莱科技最新推出的PLS-SME300E H1氙灯光源，最大光功率密度>4200 mW/cm²。

图5. （a）透镜组件；（b）PLS-SME300E H1氙灯光源

雷区六：为什么是“臭臭的”UV氙灯光源？

在光化学/光催化实验中，部分光催化剂为紫外响应型光催化剂，如：TiO₂、SrTiO₃等。普通氙灯光源灯泡的光谱范围为320~2500 nm，紫外光区光的强度有限，无法很好地满足紫外响应型光催化剂的实验需求。一般情况下，使用紫外响应型光催化剂进行的光催化实验需选择紫外增强型氙灯光源作为外部能量输入源。

但在使用紫外增强型氙灯光源时，经常会闻到浓烈的异味，这是因为160~240 nm范围内的紫外光将O₂转化为O₃。O₃在常温下的半衰期长达62 min，长期吸入O₃会造成咽喉肿痛，引发支气管炎和肺气肿等，甚至会导致人的神经中毒，头晕头痛、视力下降、记忆力衰退，破坏人体免疫机能，诱发淋巴细胞染色体病变，加速衰老等损伤，因此，在使用紫外增强型氙灯光源进行实验时，务必在通风橱中进行。

此外，也可使用泊菲莱科技最新推出的PLS-VUV紫外增强型无臭氧灯泡，这款氙灯灯泡采用独家专利技术《一种紫外光源用防臭氧装置》（专利号：202222047266.4），在原有PLS-UV紫外增强型灯泡的基础上，加装一种安装方便的装置，从源头减少和分解臭氧，可适配泊菲莱科技全系列300 W氙灯光源，如：Microsolar 300氙灯光源、PLS-SXE300 E氙灯光源、PLS-SXE300+氙灯光源等。

深入了解光源氙灯光源的基础知识，学习正确选择和使用光源，提高实验效率和质量。