Porównanie różnych materiałów powłokowych dla wysoce precyzyjnych kul integrujących spektroradiometr

Wprowadzenie
Dokładny pomiary widma a charakterystyka źródeł światła i materiałów w dużej mierze opiera się na zastosowaniu bardzo precyzyjnego spektroradiometru integracja sfer. Kule integrujące w dużym stopniu opierają się na swojej wewnętrznej powłoce, która zapewnia doskonałe rozproszenie światła i zmniejsza błędy pomiaru. W tym artykule omówiono i porównano różne materiały powłokowe stosowane w wysoce precyzyjnych kulach integrujących spektroradiometr.

Koncentrując się na ich właściwościach odbicia, zależności od długości fali, trwałości i wpływie na dokładność pomiaru, badamy cechy, zalety i ograniczenia kilku materiałów powłokowych. Naukowcy i profesjonaliści mogą odnieść korzyść z wyboru najlepszego materiału powłokowego do swoich pomiarów, pod warunkiem, że dokładnie zrozumieją dostępne opcje.

Właściwości odbicia materiałów powłokowych
Jeśli chodzi o tworzenie dokładnych i dokładnych odczytów widma, właściwości odbicia materiałów powłokowych stosowanych w precyzyjnym spektroradiometrze integracja sfer są bardzo istotne. Różne powłoki odbijają różną ilość światła, a ilość, którą odbijają, zależy od długości fali światła. Nakładanie powłok często wiąże się z wykorzystaniem:
1. Siarczan baru (BaSO4): Siarczan baru jest substancją często stosowaną w powłokach ze względu na fakt, że ma wysoki współczynnik odbicia w obszarach widma widzialnego i bliskiej podczerwieni. Ma doskonałe właściwości odbicia rozproszonego i jest w większości obojętny na kąt padania. Powłoki z siarczanu baru mają dość spójne widmo odbicia, co umożliwia ich zastosowanie w szerokim zakresie różnych środowisk.

2. Spectralon: Spectralon to biały materiał, który jest bardzo odblaskowy i wyróżnia się odbiciem rozproszonym w zakresie ultrafioletu (UV), światła widzialnego i bliskiej podczerwieni widma elektromagnetycznego. Do wymagających zastosowań, które wymagają niewielkiej fluorescencji i wyjątkowej stabilności, materiał ten jest odpowiedni ze względu na wysoki współczynnik odbicia i małą zależność od długości fali padającego światła.

3. PTFE (politetrafluoroetylen): Powłoki PTFE charakteryzują się wysokim współczynnikiem odbicia w zakresie widma ultrafioletowego (UV), widzialnego i bliskiej podczerwieni (NIR). Nie są bardzo fluorescencyjne i mają dobre właściwości rozpraszania światła. Powłoki PTFE są często stosowane w zastosowaniach przemysłowych ze względu na ich wyjątkową trwałość i odporność na szkodliwe działanie różnych zanieczyszczeń.

4. BaF2 (fluorek baru): Powłoki BaF2 mają wysoki współczynnik odbicia zarówno w widmie ultrafioletowym (UV), jak i widzialnym (widzialnym). Nie emitują znacznej ilości światła i nie odbijają znacznej ilości światła NIR. Powłoki BaF2 są często stosowane w testach i zastosowaniach wrażliwych na światło UV ze względu na wysoki stopień odbicia promieniowania UV.

Zależność długości fali i liniowość
Przy wyborze powłoki dla spektroradiometru o wysokiej precyzji integracja sfer, należy koniecznie wziąć pod uwagę zależność długości fali i liniowość materiałów powłokowych. Dzieje się tak dlatego, że materiały powłokowe mają różny poziom przezroczystości w zależności od długości fali. Oto niektóre z najważniejszych rzeczy, o których należy pamiętać:
1. Zakres widmowy: Spektralny współczynnik odbicia powłoki zmienia się w zależności od materiału użytego do jej wytworzenia. Niezwykle ważny jest wybór materiału powłokowego, który jest idealny dla pożądanego zakresu widma. Ilość widma widzialnego odbijanego przez różne materiały może być nieco zmienna, przy czym niektóre materiały są bardziej skuteczne niż inne.

2. Zależność od długości fali: Ponieważ różne materiały powłokowe mogą mieć różną zależność od długości fali, współczynnik odbicia może się zmieniać, gdy jest obserwowany przy różnych długościach fal. Podczas opracowywania zastosowań zależnych od wiarygodnych pomiarów spektralnych niezbędna jest solidna wiedza na temat zmian materiału powłoki w zależności od długości fali.

3. Liniowość: Termin „liniowość” oznacza spójność współczynnika odbicia materiału w szerokim spektrum natężeń przychodzącego światła. W sytuacjach, w których dokładny pomiar natężenia światła ma ogromne znaczenie, obecność nieliniowych właściwości współczynnika odbicia może prowadzić do błędów pomiarowych. Stosując liniowe materiały powłokowe można poprawić niezawodność i precyzję wyników ich pomiarów.

Trwałość i stabilność
Długoterminowa wydajność i konserwacja sfery integrującej o wysokiej precyzji spektroradiometru zależą w dużym stopniu od trwałości i stabilności materiałów powłokowych. Rzeczy do przemyślenia:
1. Stabilność mechaniczna: Materiały stosowane w powłokach muszą mieć poziom stabilności mechanicznej, który pozwala im wytrzymać wielokrotne manipulowanie, czyszczenie i nakładanie. Aby zachować przejrzystość optyczną na przestrzeni czasu, musi być odporna na zużycie i naprężenia.

2. Odporność chemiczna: Nałożone powłoki integracja sfer muszą być nieprzepuszczalne dla środków chemicznych, rozpuszczalników i środków czyszczących stosowanych w procesie ich konserwacji i czyszczenia. Powłoka nie ulegnie degradacji ani nie zareaguje z przedmiotami, z którymi ma kontakt, jeśli jest właściwie konserwowana. Najlepsze kule integrujące można uzyskać z LISUN.

3. Stabilność temperatury: Podczas pracy i kalibracji kule całkujące stosowane w spektroradiometrach o dużej precyzji mogą być narażone na działanie szerokiego zakresu temperatur. Powłoki powinny być wykonane z materiałów, które wytrzymują zmiany temperatury, nie tracąc przy tym zdolności odbijania światła.

4. Długoterminowa stabilność: Materiały na powłoki muszą być trwałe i niezawodne, a współczynnik odbicia nie ulega zmianie przez cały okres ich użytkowania. Gwarantuje to, że kalibracja i charakterystyka sfery integrującej będą dokładne przez cały czas i nie ulegną pogorszeniu.

Wpływ na dokładność pomiaru
Wybór materiału powłoki sfery całkującej w precyzyjnych spektroradiometrach może mieć znaczący wpływ na dokładność pomiarów. Uwagi, które należy wziąć pod uwagę:
1. Jednorodność współczynnika odbicia: Niezależnie od tego, gdzie umieszczona jest powłoka, wewnętrzna powierzchnia kuli integrującej musi mieć taki sam współczynnik odbicia. Niejednorodność może prowadzić do nierównomiernego rozproszenia światła i niedokładności pomiarów, co może mieć poważny wpływ na dokładność i wiarygodność obserwacji spektralnych.

2. Tłumienie światła rozproszonego: Materiał pokrywający powinien zmniejszać ilość światła wędrującego wewnątrz sfery integrującej. Obecność światła rozproszonego może znacząco wpłynąć na stosunek sygnału do szumu pomiaru, co może potencjalnie zakłócić mierzone widmo. Jednym ze sposobów poprawy dokładności pomiarów jest zastosowanie powłoki o minimalnych właściwościach odbijania światła rozproszonego.

3. Stabilność kalibracji: Aby możliwa była dokładna kalibracja sfery całkującej, właściwości odbicia materiału powłokowego muszą pozostać niezmienne przez cały czas. Zmiany współczynnika odbicia powłoki mogą być przyczyną dryftu kalibracyjnego, który zmniejsza dokładność kolejnych pomiarów. Stosując materiały powłokowe, które nie ulegają zniszczeniu wraz z upływem czasu, można zapewnić długoterminową stabilność kalibracji i dokładność odczytów.

4. Dokładność długości fali: Dla dokładnych pomiarów spektralnych bardzo istotne jest, aby materiał powłokowy posiadał właściwości współczynnika odbicia dokładne aż do długości fali. Nieprawidłowy współczynnik odbicia przy pewnych długościach fal może zniekształcić obserwowane widma i spowodować, że analiza kolorymetryczna lub widmowa dostarczy niedokładnych wyników. Dzięki zastosowaniu materiałów powłokowych o niskiej zależności od długości fali i dużej liniowości poprawiono dokładność pomiarów.

Wnioski
Dokładne i wiarygodne pomiary widma nie są możliwe bez starannego doboru materiału powłoki dla precyzyjnego spektroradiometru integracja sfer.

Na dokładność pomiaru kuli integrującej i jej długoterminową wydajność duży wpływ mają jej właściwości odbicia, zależność od długości fali, trwałość i stabilność. Naukowcy i profesjonaliści mogą dokonywać bardziej świadomych wyborów co do tego, która powłoka jest najlepsza dla ich unikalnych potrzeb pomiarowych, jeśli znają właściwości, zalety i wady różnych materiałów powłokowych.

Kule integrujące spektroradiometr o wysokiej precyzji można zoptymalizować do różnych zastosowań w takich dziedzinach, jak oświetlenie, inżynieria materiałowa i fotometria, biorąc pod uwagę właściwości współczynnika odbicia, dokładność długości fali, trwałość i stabilność materiałów powłokowych.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:LPCE-2 (LMS-9000)