Helpon tuntuinen kysymys, joka perustuu kuitenkin joihinkin virheoletuksiin. Usein tämän kysymyksen esittäjä pyrkii löytämään laitteidensa testituntien muuntamiseksi ulkotilojen testivuosiksi maagisen kiihdytyskertoimen, jakamalla testilaitteen valon tuoton (ilmaistuna Langley = cal/cm², J/m2 tai W/m2 yksiköissä) ulkotilan auringonvalon intensiteetillä. Valitettavasti tätä laskelmaa ei voida tehdä matemaattisesti perustellulla tavalla oikein, koska ajatus sotii useimpia kiihdytetyn ilmastorasituksen testauksen periaatteita vastaan (puhumattakaan siitä, että Langley yksiköllä viitataan ainoastaan auringonvaloon, eikä muihin valolähteisiin). Näin suoritettujen laskelmien tulokset ovat parhaimmillaan merkityksettömiä ja pahimmillaan täydellisen harhaanjohtavia.
Eräs syy tällaisten laskelmien pätemättömyyteen on valon aallonpituuden vaikutusten jättäminen huomiotta. Valon aiheuttamien vaurioiden vakavuuteen ei vaikuta niinkään säteilyannoksen suuruus mitattuna jouleina vaan se, miten tämä energia jakautuu eri aallonpituuksille. Testattavasta materiaalista riippuen 1J lyhytaaltoista UV-säteilyä voi olla vahingollisempaa kuin 1J näkyvän valon tai pidempiaaltoisen IR-säteilyn altistusta.
Auringonvalon UV-säteilyn osuus myös vaihtelee melkoisesti ja tällä on hyvin suuri vaikutus testattaviin materiaaleihin. Joule tai Langley yksiköt eivät kuvaa auringonvalon UV-säteilyn osuuden vuoden- ja vuorokaudenajoittain tai jopa tunneittain tapahtuvia vaihteluita. Tästä johtuen monissa tutkimuksissa on voitu osoittaa, että perättäisissä ulkotiloissa suoritettavissa testeissä, joissa näytteet altistuvat saman energiatiheyden säteilylle (mitattuna esim. Langley tai J/m2), voivat toteutuneet vauriot vaihdella suhteessa 7:1. Näin ollen Langley (tai J/m2) ei ole riittävän johdonmukainen ulkotilojen altistusten mitta. Langley yksiköilläkin on omat käyttöalueensa, mutta ei laboratorioiden ilmastorasituksen mittauksissa.
Samasta syystä johtuen myös UV-kokonaissäteilyn (TUV – Total UV) ilmaisu esim. ”UV Langley” tai ”UV J” yksiköissä voi olla harhaanjohtavaa, koska lyhyet aallonpituudet aiheuttavat yleensä suurempia vaurioita kestäviinkin materiaaleihin.
Seuraavassa esimerkki virheellisestä johtopäätöksestä, johon joule, Langley ja jopa TUV ilmaisujen käyttö kiihdytetyn ilmastorasituksen testauksen yhteydessä saattaa johtaa. QUV laitteessa voidaan käyttää kahdenlaisia lamppuja: UV-A, jonka säteilyn emissiohuippu on 340 nm ja UV-B, jonka emissiohuippu on 313 nm aallonpituudella. UV-A lampun tuottama säteilyenergia (ml. UV) on suurempi mitattuna jouleina, joten voitaisiin helposti päätellä, että UV-A lamppu tuottaa vauriot nopeammin. Näin ei kuitenkaan aina käy. Monet materiaalit kestävät pidempään UV-A lampulla suoritetuissa testeissä, koska sen tuottaa pidemmän aallonpituuden säteilyä. Q-SUN laitteissa sama ilmiö havaitaan eri suotimia käytettäessä.
Toinen syy miksi Q-SUN ja QUV laitteiden tuottaman valon intensiteettiä ei voi vertailla auringonvaloon on se, että näissä laskelmissa jätetään kokonaan huomioimatta kosteuden vaikutus. Monien materiaalien kannalta sateen ja kasteen vaikutusten on havaittu olevan tärkeämpiä kuin auringonvalon. Tämä pätee jopa tummumisen ja värimuutosten kaltaisten ilmiöiden suhteen, vaikka niiden tulkitaan usein olevan UV-säteilyn tuottamia muutoksia. Jos jätät kosteuden huomioimatta, et voi käytännössä tuottaa edes järkevää nyrkkisääntöä kiihdytyskertoimellesi.
Kiihdytyskertoimen laskeminen valon intensiteetin perusteella ei onnistu myöskään, koska lämpötilan vaikutuksia ei näin huomioida. Testilaitteissa lämpötila voidaan valita laajalla alueella, aivan kuten ulkotilojen testeissä lämpötila voi vaihdella suuresti. Lämpötilalla on perustavaa laatua oleva vaikutus valon aiheuttamille materiaalivaurioille. Kiihdytetyissä testeissä on havaittu 10 °C lämpötilan nousun voivan kaksinkertaistaa vaurioiden syntymisnopeuden.
Katso lisätietoja Q-Lab teknisestä tiedotteesta Technical Bulletin
LU-8030, Errors Caused by Using Joules to Time Laboratory and Outdoor Exposure Tests.