日焼け止め指数の測定原理の分析

Thread Content

現在、国際的に日焼け止め化粧品のSPF値を機器で測定する場合は、主にその日焼け止め化粧品の紫外線スペクトルの透過率の測定結果に基づいて算出されています。ここで強調しておくべきは、日焼け止め化粧品の紫外線スペクトル透過率の測定は、一般的な光学材料の紫外線スペクトル透過率の測定とは異なるという点です。紫外線防御試験機には、受光器または紫外線放射源として積分球を使用し、0/dまたはd/0の測定幾何学的条件を満たすものでなければならない。日焼け止め化粧品の紫外線スペクトルの透過率を測定した後、式によって日焼け止め化粧品のSPF値を計算することができる。 http://www.kzwxcsy.com/upLoad/news/month_1507/201507221654237867.png　ここで、Eλは相対的な紅斑スペクトルへの影響度、Sλは太陽光スペクトルの放射度で単位はW·m-1·nm-1、Tλは日焼け止め化粧品のスペクトル透過率、dλは波長間隔である。 　　日焼け止め測定装置は、0/dまたはd/0の測定幾何条件とスキャン機能を備えた紫外可視分光光度計であるべきである。測定装置の幾何的条件と分光条件が決まれば、その基本構造も決まる。測定装置の一般的な構成と構造ブロック図は、下図の通りです。 　　図には、0/d幾何条件での事前分光(a)とd/0幾何条件での事後分光(b)の測定方案が示されており、ここで放射源の主な目的は、テストに十分かつ安定した紫外線放射エネルギーを供給することである。 分光器は、分光測定を行うために、放射源からの紫外線のエネルギーを分散させる。サンプルケースは、サンプルの取り付け構造を提供し、かつ不要な放射の影響をできるだけ減少させます。 日焼け止めサンプルから放出されるあらゆる方向の紫外線フラックスを、検出器ができるだけ完全に受け取れるように、構造としては積分球と光電子増倍管の組み合わせが採用されている。検出器から出力された信号は、増幅・処理された後、コンピュータに入力されて後期の信号処理が行われる。 　　0/d幾何条件による先の分光法を例に挙げる。具体的な測定手順は、放射源から出た紫外線が単色器によって分散され、光路を通って平行な一筋の光となり、試料の一方から入射するというものです。 サンプルの反対側は積分球の窓に密着しており、これによってサンプルから放出されるあらゆる方向のスペクトル放射束Φ0(λ)が積分球に受け取られる。 　　同じ方法で試料を置かない場合に、試料に入射するフラックスΦi(λ)を測定することができる。計算によって、特定の波長における日焼け止めのスペクトル透過率τ(λ)を求めることができる。上記の測定手順と組み合わせて、分光器を用いて波長をスキャンすることで、各波長におけるスペクトル透過率を得ることができる。 　　一部の日焼け止めに含まれる添加剤は、紫外線の照射によって蛍光を発するため、測定装置のスペクトル条件や幾何学的条件を考慮すると同時に、蛍光による測定結果の影響を排除することも考えなければならない。