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康碩展樣品反射率測(cè)試

1.透反射

透射/反射光譜是材料本身的一項(xiàng)重要光學(xué)特性,在現(xiàn)今工業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下,對(duì)材料本身特性的質(zhì)量控制越來(lái)越嚴(yán)格,從而利用光譜儀進(jìn)行快速準(zhǔn)確的反射光譜/透射光譜的測(cè)量技術(shù)也開始日漸成熟。

1.1原理知識(shí)

在透過率測(cè)量時(shí),象素n上的透過率是用當(dāng)前樣品、參考和背景數(shù)據(jù)按下面方程計(jì)算出來(lái)的:

image.png 

式中T-----------透過率

Sample-----------樣品透過強(qiáng)度值

Ref------------參考樣片透過強(qiáng)度

Dark-----------背景數(shù)據(jù)

透過率的百分比在數(shù)學(xué)上與反射率是一樣的,所以同樣可以用于反射實(shí)驗(yàn),反射測(cè)試中ref為參考板反射強(qiáng)度(如果需要測(cè)量絕對(duì)反射率值,需要在式中乘以系數(shù)C,C為參考反射板在每個(gè)波長(zhǎng)的絕對(duì)反射率值)。

2.1應(yīng)用背景

透射/反射光譜儀系統(tǒng)具有測(cè)量快速,準(zhǔn)確,方便集成等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、產(chǎn)品在線測(cè)試等應(yīng)用。目前的主要應(yīng)用在:

高分子材料反射/透射測(cè)試

建筑玻璃 反射/透射測(cè)試

在線 反射/透射測(cè)試

光伏壓花玻璃 透射測(cè)試

干涉濾光片 透射測(cè)試

薄膜樣品 反射/透射測(cè)試

各種晶體、塑料、紡織品等反射測(cè)試

平板、LCD、背光板、手機(jī)/平板油墨孔等透射測(cè)量l

3.透射/反射測(cè)量及常用配置

3.1透射測(cè)量

萊森光學(xué)的透過率光譜系統(tǒng)進(jìn)行透過率測(cè)量時(shí),一般采用積分球測(cè)量方式。積分球具有非常好的空間反射特性,透射光經(jīng)過多次反射后會(huì)變得非常均勻,測(cè)結(jié)果穩(wěn)定,重復(fù)性好,同時(shí)積分球良好的光學(xué)特性,使在測(cè)試不同性質(zhì)的樣品時(shí)都可以得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。(此光路也可用于吸光度測(cè)試)

image.png 

 圖3-1 透過率光路示意圖

這種光路多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或工業(yè)在線測(cè)試;這種光路配置不需要接觸樣品表面,搭建方便,對(duì)樣品形狀沒有嚴(yán)格要求,測(cè)試方便快速,搭配定制光學(xué)附件可應(yīng)用于高溫的產(chǎn)線環(huán)境,既適用于在線測(cè)試,也適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量;對(duì)于有些特殊測(cè)量,如以不同入射角照射樣品,測(cè)量材料透射比的變化情況,或者當(dāng)測(cè)試樣品具有不同的表面特性時(shí),如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學(xué)玻璃可以定制專用角度光學(xué)鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進(jìn)行測(cè)試。

3.2反射測(cè)量

image.png 

圖3-2 反射率光路示意圖

使用萊森光學(xué)的iSpec-TMS100-IND光譜系統(tǒng)反射率測(cè)量,一般采用反射積分球測(cè)量光路,反射積分球內(nèi)表面是完美的漫射體,具有非常均勻的空間反射特性,反射光在內(nèi)表面經(jīng)過多次反射后變得十分均勻,而且光強(qiáng)隨之衰減;具有測(cè)量穩(wěn)定,重復(fù)性好,結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

4.實(shí)驗(yàn)

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

測(cè)試樣品的反射率。(反射率光譜范圍400-1100nm)。

4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表

儀器/設(shè)備名稱

型號(hào)&序列號(hào)

配置明細(xì)

光源

高功率鹵素?zé)?/span>

一臺(tái)

光譜儀

LiSpec-UV200Pro

一臺(tái)

光纖

IR600

兩根

準(zhǔn)直鏡頭

10°準(zhǔn)直鏡頭

兩個(gè)

樣品

樣品1-6


4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

按圖3-2示意圖搭建光路,在外部環(huán)境、光路不變的條件下,更換測(cè)試樣品以及樣品的測(cè)試面,測(cè)試不同樣品光譜范圍在400-1100nm的反射率,實(shí)際搭建光路如圖4-1所示。

image.png 

4-1  反射率測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)際光路圖

4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

image.png 

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image.png 

image.png image.png 

image.png 

5.結(jié)論

1.用D/0方式測(cè)試,在400-1100nm波段隨著波長(zhǎng)的增加,樣品的反射率由5%升至9%左右。

2.樣品本身不同位置的可見光至近紅外(400-1100nm波段)的反射率誤差在1%以內(nèi)。


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