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專注光譜傳感和光電應(yīng)用系統(tǒng)
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反射膜反射率測(cè)量
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(guò)率測(cè)量時(shí)，象素n上的透過(guò)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：
式中T-----------透過(guò)率
Sample-----------樣品透過(guò)強(qiáng)度值
Ref------------參考樣片透過(guò)強(qiáng)度
Dark-----------背景數(shù)據(jù)
透過(guò)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?
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(guò)率光譜系統(tǒng)進(jìn)行透過(guò)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(guò)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。
圖3-1 透過(guò)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(méi)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
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(guò)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?/strong>
更換反射膜的材料與工藝可以對(duì)反射膜整體反射性質(zhì)進(jìn)行改變和優(yōu)化以達(dá)到更好的反射率表現(xiàn)，而目前在照明行業(yè)當(dāng)中常使用銀膜作為光源反射膜（反射率在95%左右）。
通過(guò)測(cè)量不同材質(zhì)反射膜與銀膜在反射率上的對(duì)比可以幫助廠家對(duì)產(chǎn)品升級(jí)優(yōu)化；本次測(cè)量需要測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)材料的反射膜在可見光范圍內(nèi)與銀膜反射率的差異。
4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表
4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
本次測(cè)量采用的積分球光路為D/0接法，其表示為光源漫反射照明，8°方向觀測(cè)樣品，D/0光路是材料測(cè)量的通用光路方法。測(cè)量的積分時(shí)間為15ms，平均次數(shù)30次，標(biāo)準(zhǔn)漫反射板作為反射率參考。
實(shí)驗(yàn)樣品
測(cè)試測(cè)量設(shè)備
4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果
下圖為三種反射膜和參考板的反射率曲線
下圖為三種反射膜和參考板的反射率數(shù)據(jù)，報(bào)告僅以30nm一個(gè)數(shù)據(jù)間隔進(jìn)行對(duì)比，詳細(xì)數(shù)據(jù)可以查看原始數(shù)據(jù)
4.4分析討論
該Ag鍍層薄膜有較好的反射率，在380-780nm可見光范圍內(nèi)的平均反射率有93%。
2層介質(zhì)膜在460nm之前，反射率低于80%；在539-688nm范圍內(nèi)反射率高于90%。
7層介質(zhì)膜只有在475-683nm范圍內(nèi)的反射率高于80%且最高點(diǎn)不高于90%，在475nm之前和683nm之后相對(duì)2層介質(zhì)膜反射率偏低。
