Изучение роли интегрирующих сфер в спектрофотометрии

Введение
Во многих областях науки используется метод спектрофотометрии, который измеряет поглощение, передачу и отражение света. С его помощью можно получить знания о множестве оптических свойств, включая цвет, прозрачность и отражательную способность, и это лишь некоторые из них. Интегрирующие сферы необходимы для спектрофотометрии из-за их способности обеспечивать точные и надежные измерения.

Эти сферы имеют внутреннюю поверхность с высокой отражающей способностью, что избавляет от теней и неравномерного освещения, а также снижает количество ошибок измерения, вызванных различиями в образце и ориентации. В этой статье значение интегрирования сфер в спектрофотометрии подробно рассматривается.

Понимание интегрирующих сфер
Интегрирующие сферы представляют собой полые сферические камеры, покрытые материалом с высокой отражающей способностью, чаще всего сульфатом бария или Spectralon®. Это позволяет сферам получить высокий уровень диффузного отражения.

Свет может эффективно собираться с нескольких направлений из-за их конструкции, и результирующее среднее измерение может правильно отражать оптические свойства образца. Внутри сферы есть вырезы, которые позволяют соединить источник света, детектор и образец друг с другом.

LISUN обеспечивает лучшие интегрирующие сферы.

Принципы работы
Интегрирующая сфера имеет внутреннюю поверхность с высокой отражающей способностью, и эта поверхность вызывает многократное отражение падающего светового луча. Входящий свет полностью перемешивается и равномерно рассеивается, в результате чего внутри сферы формируется поле изотропного излучения. Благодаря способности сферы пространственно усреднять свет, уменьшаются ошибки, вызванные неоднородностью образца или зависимостью от направления.

Преимущества и преимущества
спектрофотометрии существенно помогает использование в процессе интегрирующих сфер. Во-первых, они повышают точность измерений, уменьшая влияние ошибок, вызванных такими факторами, как неровная поверхность образца, необычные формы образца и различные размеры образца. Это делается двумя способами.

Тот факт, что сфера обладает свойствами, которые позволяют ей диффузно отражать свет, гарантирует, что обнаруженный свет действительно репрезентативен для всего образца. Во-вторых, интегрирующие сферы универсальны и могут использоваться для широкого спектра типов образцов и материалов благодаря их адаптируемости. Благодаря своей адаптивности их можно использовать, среди прочего, в колориметрии, измерениях отражательной способности и характеристике материалов.

Калибровка и стандарты
Калибровка интегрирующих сфер должна быть тщательно проверена, чтобы можно было доверять результатам спектрофотометрии. В процессе калибровки проводятся измерения и расчеты для определения общего коэффициента отражения, пространственной однородности и поправок на неоднородность.

Использование калиброванных диффузоров и сертифицированных эталонных материалов — это два примера типов калибровочных стандартов, которые используются для обеспечения стабильных результатов.

Практические соображения
Имея дело с интегрирующими сферами, важно иметь в виду ряд фактов и знаний, которые могут быть вам полезны. Степень, в которой внутренняя и внешняя поверхности сферы обслуживаются и очищаются на постоянной основе, напрямую связана со степенью, в которой она отражает свет.

Царапины и другие формы загрязнения могут исказить показания; в результате необходимо предпринять усилия, чтобы уменьшить вероятность того, что это произойдет. Для создания надежных результатов также необходимы знания о геометрических параметрах сферы, таких как расположение и размер портов для образцов.

Расширенные приложения
В более сложных спектрофотометрических методах, таких как те, которые используются в некоторых более современных подходах, интегрирующие сферы могут оказаться полезными инструментами. Выполнение абсолютных измерений коэффициента отражения и пропускания источника света является одним из примеров потенциального использования такого рода приложений.

Чтобы получить точные показания, можно оценить коэффициент отражения или пропускания образца по отношению к стандарту. Благодаря этому можно выполнять точные расчеты оптических констант, таких как показатель преломления и коэффициент экстинкции. Это очень помогает, когда речь идет о характеризации покрытий и тонких пленок.

Измерение рассеивания и дымки — еще один пример приложения, которое считается передовым. В процессе измерения рассеивающих свойств материалов можно получить представление о степени рассеяния света внутри образца, используя интегрирующие сферы.

Это позволяет определить, сколько света рассеивается. Эта информация может быть отлично использована в оптике, где необходимо построить эффективные оптические системы за счет уменьшения количества рассеиваемого света. Эта информация может найти хорошее применение в оптике.

Рекомендации для разных типов проб
При использовании интегрирующих сфер с различными типами образцов следует помнить о нескольких вещах, которые необходимо учитывать. При работе с порошками и гранулами поддержание равномерной плотности упаковки и минимизация светорассеяния требует бережного обращения с материалом образца и его подготовки.

Тем не менее, кюветы или ячейки, которые были разработаны специально для использования с жидкостями, необходимы для получения образцов одинаковой толщины по всем направлениям и для минимизации поверхностного отражения. Вполне возможно, что для твердых образцов потребуются специальные фитинги или держатели, чтобы добиться хорошего выравнивания и охвата сферы.

Проблемы и ограничения
Использование интегрирующей сферы может дать ряд преимуществ; однако у его использования есть и несколько недостатков. Интегрирующие сферы работают только в очень узком спектральном диапазоне, что является одной из проблем, которые они создают.

Структура и покрытие сферы определяют спектральный диапазон, при этом одни покрытия более эффективны в определенных диапазонах длин волн, чем другие. Спектральный диапазон определяется сферой. Добавляя оскорбление к травме, интегрирующие сферы не могут объяснить угловое распределение света, которое в определенных обстоятельствах может иметь значение.

Будущие разработки
Исследователи, работающие в области интеграции сферических технологий, добились значительных успехов в результате повышения точности и гибкости. В настоящее время ведутся работы по увеличению спектральных возможностей сфер с тем, чтобы их можно было использовать в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах электромагнитного спектра.

Кроме того, проводятся исследования по разработке инновационных материалов для покрытия, которые имеют лучшую отражательную способность и меньшее поглощение. В новых конструкциях сфер используются такие элементы, как внутренние перегородки и световые ловушки, чтобы свести к минимуму количество нежелательного света и повысить точность измерений.

Заключение
Интегрирующие сферы являются важным компонентом спектрофотометрического процесса, поскольку они позволяют получать надежные и точные показания оптических свойств анализируемого материала. Из-за их способности генерировать однородную дисперсию света и ограничивать количество ошибок, вызванных изменчивостью образца и эффектами направленности, они играют важную роль в самых разных областях науки.

По мере дальнейшего технического прогресса может оказаться возможным внести дополнительные улучшения в спектральный диапазон, свойства отражения и компоненты конструкции интегрирующих сфер. Когда исследователи имеют четкое представление об идеях, приложениях и проблемах, связанных с интеграцией спектрофотометрии, они лучше подготовлены для получения надежных и актуальных данных из своих исследований. Это связано с тем, что интеграция спектрофотометрии на основе сфер является сложным методом.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:LPCE-2