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    三分鐘內讓你搞清分光測色儀的原理結構

    文章來源:未知 時間:2021-08-10 點擊:

    分光測色儀是顏色測量中最基本的儀器,其不直接測量顏色,而是測量樣品的光譜反射特性或光譜透射特性,經過計算求得樣品顏色的三刺激值。本文為朋友們介紹了分光測色儀的測量原理及結構,讓你三分鐘內輕松搞清分光測色儀的原理及結構。

    便攜臺式分光測色儀

    測色分光光度計的原理:

    分光光度計是顏色測量中最基本的儀器,其不直接測量顏色,而是測量樣品的光譜反射特性或光譜透射特性,經過計算求得樣品顏色的三刺激值?,F代的分光光度計由照明光源、提供單色光的色散系統和對通過儀器的光輻射進行測量的探測器系統組成。通常在儀器內部將由色散系統產生的單色輻射分成樣品光束和參考兩條光路。當將樣品放在樣品光路內時,兩條光束相等的狀態被破壞,探測器檢測到差別,得到該波長上樣品的透射比或反射比。分光測色儀器設計時必須按照CIE規定的幾何條件安排光路,可選擇其中一種或多種條件。儀器測試的數據也應說明是在何種條件下測量的結果

    測色分光光度計的組成:

    無論反射式還是透射式的測色分光光度計,一般都由照明光源、單色器、光電轉換部分、數據采集與處理部分等組成,j具體如下:
     

    1.照明光源

    在測色分光光度計中,照明光源并不等同于標準照明體。對照明光源的選擇的基本原則是必須在儀器的整個波長范圍內發出連續的光輻射,且在每一波長上都應有足夠的能量,使探測元件有足夠的信噪比。常用的照明光源包括鹵素燈、脈沖氬燈等??衫猛哥R或反射鏡將光源成像在單色器的入射縫上以提高狹縫的照度,照在入射縫上的光應盡可能均勻。

    2.單色器

    單色器是測色分光光度計中的關鍵部分,它將照明光源發出的光能量分解為不同波長的單色光,然后進入光電轉換環節。根據單色器中色散元件的不同大致有以下幾類:

    (1)棱鏡或光柵分光的單色器。這種單色器是較高級的分光測色儀器中最常用的一種。它利用棱鏡或光柵將光源能量色散成波長的函數,不同波長的單色光依次在空間排列成光譜帶。轉動色散元件或其他光學零件來控制落在單色器出射縫上單色光的波長。利用入、出射縫的寬度來控制單色光的帶寬。為了得到更純的單色光并減少儀器內的雜散光,有時一級單色器還不能滿足要求,常將第一級單色器輸出的單色光作為光源輸入第二級單色器,再進行一次色散,這樣組合在一起使用的單色器叫作雙聯單色器。一級單色器的雜散光只達到0.1%左右,而有些雙聯單色器可低到0.0001%。

    (2)濾光片分光的單色器。棱鏡或光柵單色器結構較復雜,制造精度高,價格貴。由于相當多的顏色樣品具有較平緩的光譜透射比或反射比曲線,可在整個波長范圍內選擇一些離散點來進行測量。這樣對單色器的要求可簡化,只需在有限個波長上提供一定帶寬的單色光。

    (3)可調諧濾光器。例如液晶調諧濾光器LCTF和聲光調諧AOTF都是目前較為廣泛使用的單色器。它們的光譜分辨率可以達到8nm左右。

    (4)可調諧激光單色器。激光具有單色性好、能量高等優點,由于可調諧染料激光器等的發展,已能做到在一定波段內獲得波長連續可調,單色性很好的強激光光束。這為測色工作提供了一種高性能的單色器。例如德國Lambda公司生產的FL1000型染料激光器,其輸出波長在325~950nm連續可調,單色性良好,但價格較貴。

    3.光電轉換部分

    光電轉換部分用光電探測元件將單色器輸出的單色光轉換為一系列電信號,從而測定顏色樣品的光譜透射系數或光譜反射系數。

    測色分光光度計中普遍采用線陣探測器進行探測,每個探測元件對應于一種窄波長帶,于是一個給定的光譜范圍投射到一列探測器上,可同時得到光譜信息,大大縮短測量時間。這類元件有光電二極管陣列、CCD陣列等。

    4.數據采集與處理部分

    測色分光光度計的數據采集與處理部分普遍采用微型計算機及其必要的電路接口,它將光電轉換環節產生的電信號轉換為數字信號并由計算機進行處理,最終得到光譜和色度參數。

    以上是小編為大家介紹的分光測色儀的原理及結構,是不是很快就能掌握get。如想了解更多內容,請關注后續更新。

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