防曬指數測試儀是一種用于測量防曬產品(如防曬乳、乳液面霜、化妝品等)防紫外線透過保護系數(SPF值)的專業設備,在化妝品研發、質量控制及市場監管中發揮重要作用。其工作原理基于紫外線光譜分析技術,通過特定波長范圍的紫外線照射樣品,測量樣品對紫外線的吸收或透過特性,進而計算出SPF值。測試儀通常配備高精度光源、單色儀、積分球、探測器及數據處理系統,能夠覆蓋290-400nm的紫外線波段,滿足國際標準對防曬產品測試的要求。
1、高精度光學系統
穩定光源:采用長壽命氙燈或鹵素燈,能模擬接近太陽光的連續光譜(通常覆蓋290-400 nm的UVB和UVA區域),光譜穩定性高,確保測試條件一致。
單色儀或濾光片系統:
單色儀:通過光柵或棱鏡精確分離出特定波長的光,實現連續光譜掃描,分辨率高,可獲取完整的光譜透射/吸收曲線。
濾光片輪:配備一系列標準濾光片,在特定波長點(如290,300,310,320,340,360,380,400 nm)進行測量,速度快,成本相對較低。
積分球(Integrating Sphere):
核心部件,用于收集樣品透射或反射的全部散射光,確保測量結果準確,尤其對含有2氧化鈦、氧化鋅等物理防曬劑(產生強烈散射)的產品至關重要。
內壁涂有高反射率、高漫反射材料(如PTFE或BaSO?),反射率>95%。
2、高靈敏度探測器
類型:通常采用硅光電二極管(Si Photodiode)或光電倍增管(PMT)。
特點:對紫外光敏感,響應速度快,線性范圍寬,信噪比高,能精確檢測微弱的光信號變化。
3、自動化與智能化
自動樣品臺:配備多孔位自動樣品架(如6孔、8孔、12孔),可連續測量多個樣品,提高通量,減少人為操作誤差。
自動校準:具備一鍵式空白校準、基線校準功能,使用標準中性密度濾光片(ND Filter)或標準白板進行性能驗證。
觸摸屏/軟件控制:配備直觀的觸摸屏界面或PC軟件,方便參數設置、程序運行、數據查看和報告生成。
數據管理:能存儲大量測試數據,支持導出為PDF、Excel等格式,便于追溯和審計。
4、高重復性與再現性
精密機械結構:確保光源、樣品、探測器之間的光路穩定,樣品架定位精確。
溫控系統:部分高d儀器配備樣品溫度控制(如保持在32-35°C),模擬皮膚溫度,提高體外測試與體內測試的相關性。
標準化操作:通過軟件引導和自動化,最大限度減少操作員差異,保證不同時間、不同人員測試結果的高度一致。
5、多功能性
多種測試模式:一臺儀器通常可完成SPF、UVA-PF(廣譜防護)、IPF、臨界波長(Critical Wavelength)、UVA/UVB比值等多種防曬性能指標的測試。
透射/反射模式:可測量透明樣品(透射模式)和不透明/物理防曬產品(反射模式)。
6、用戶友好設計
緊湊結構:設計緊湊,節省實驗室空間。
安全防護:配備聯鎖裝置,打開蓋板時自動切斷光源(尤其是氙燈),保護操作員免受紫外線傷害。
易于清潔:樣品架、石英板等關鍵部件設計便于拆卸和清潔。