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HDRS技术如何定义防晒新标杆?

已有 629 次阅读| 2025-2-26 17:00 |系统分类:其他

在防晒产品的研发与质检中,SPF(防晒系数)测试是衡量防护能力的核心指标。Solar Light公司凭借其混合漫反射光谱(HDRS)技术,成为全球SPF测试的“金标准”制定者。本文将深入解析这一技术的核心优势、潜在挑战,以及如何确保测试精准性,并揭秘其智能软件HDRSplus™的“黑科技”功能。


一、HDRS核心技术:混合光学设计的突破


Solar Light的HDRS方案通过硬件与算法的双重创新,解决了传统测试的局限性:

混合光学采集:

  • 采用积分球技术,内壁涂覆高反射材料(如硫酸钡),确保漫反射信号的高信噪比。

  • 结合镜面反射分离技术(如偏振滤波片),剔除表面反射干扰,精准解析样品内部散射特性。

多光谱覆盖:

  • 紫外日光模拟器覆盖UVB(280-320nm)和UVA(320-400nm)波段,符合FDA、COLIPA等国际标准。

动态预辐照处理:

  • 使用氙气短弧灯对PMMA板进行预辐照(如4 MED剂量),模拟防晒剂实际使用中的光降解过程,提升测试的临床相关性。

二、HDRS的优势与挑战


1.优势

  • 高精度与标准化:光谱模拟误差小于±5%,支持FDA、ISO等全球认证。

  • 非破坏性检测:无需溶解样品,可直接测试固体、乳霜或薄膜。

  • 成本效益:通过体外测试(如SPF-290AS系统)减少人体试验需求,缩短研发周期达50%以上。

  • 非侵入性:HDRS测试是一种非侵入性的防晒效能检测方法,无需诱导皮肤红斑反应,完全规避了传统体内测试中的伦理争议及安全隐

  • 快速测量:HDRS测试速度快,每次测量仅需3-4秒,大大提高了测试效

  • 高安全性:HDRS测试的总能量低于国际紫外线安全测量阈值最低标准,无需技术人员或受试者采取防护措

  • 多参数同步检测:HDRS测试能够同时测定SPF、UVA-PF和临界波长等关键指标,提供全面的防晒产品性能评

  • 符合国际标准:HDRS测试基于ISO 23698:2024国际标准研发,确保了测试结果的准确性和可靠性。

2.挑战 

  • 样品制备严苛:需使用5微米光洁度的Schonberg PMMA板,并确保涂抹均匀性(2μl/cm²),否则数据偏差显著。

  • 维护成本高:高精度积分球和紫外模拟器需定期校准,运维成本较高。

  • 数据融合复杂度:需结合Kubelka-Munk模型与机器学习算法,优化多光源数据的误差校准。

三、如何确保测试准确性


Solar Light通过全链路控制实现精准测试:

标准化硬件:积分球与紫外模拟器设计符合ASTM A级光谱输出,均匀性优于FDA标准的20%。HDRS仪器在出厂前会进行严格的校准,确保其测量结果的准确性。仪器的光源、探测器等关键部件都会经过专业校准,以保证光谱输出的稳定性和准确性。

预辐照校准:采用16S-300-009光源对PMMA板进行预辐照,并通过PMA2101探测器实时监控剂量,误差低于0.2℃温升。

智能软件算法HDRS测试配备了专门的HDRSplus™软件,该软件可以自动化计算和数据报。软件会根据ISO 23698:2024标准对测试数据进行处理和分析,确保计算结果的准确性和一致性。HDRSplus™软件(即WinSPF系统)内置红斑作用光谱、动态光强追踪功能,自动计算MPF(单色防护系数)并生成SPF值。

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四、HDRSplusTM软件:智能分析的“大脑”


作为HDRS技术的核心软件,HDRSplus™提供以下功能:

一键化操作直观界面支持自动扫描(290-400nm)、数据存储(1/2/5nm间隔),并生成包含样品ID、操作人员等信息的标准化报告。软件提供了简便的数据处理功能,使用户能够快速获得SPF和UVA-PF值,以及临界波长等重要参数。这对于需要频繁进行防晒产品测试的实验室来说,非常实用。

多维度分析:计算临界波长、Boots星标评级、UVA/UVB比率及曲线下面积(AUC);支持光稳定性测试与TNUV(紫外线透射率)计算,开创性地实现了防晒产品多参数同步检测。这为用户提供了一个全面的防晒产品性能评估工具。

校准与验证:内置测验工具包(含NIST溯源滤光片和标准品),确保仪器状态可靠,避免无效测试。HDRSplus™软件基于ISO 23698:2024国际标准研发,确保了测试结果的准确性和可靠性。这使得测试结果具有国际认可度,适用于各种防晒产品的测试和评估。

其他功能:HDRSplus™软件能够快速提供SPF和UVA-PF结果,每次测量仅需3-4秒。这大大提高了测试速度,使用户能够在短时间内获得准确的测试结果。软件支持非侵入式测试,无需皮肤红斑反应,符合伦理学要求。这使得测试过程更加安全和舒适,减少了对受试者的皮肤损伤。

Solar Light的HDRS技术凭借硬件创新与算法突破,重新定义了SPF测试的行业标准。无论是防晒产品研发,还是工业质检,这一方案都在精准性、效率与成本之间实现了最佳平衡。未来,随着技术的持续迭代,HDRS或将成为更多领域光学分析的首选工具。



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