Как интегрирующая сфера работает в качестве спектрофотометра

Интеграция основ сферы
Точность измерения интегрирующая сфера несомненно, повлияет на его дизайн. На преломление света внутри сферы влияет отражательная способность поверхности сферы, а также размер и расположение портов, детекторов и экранов. Все эти факторы могут влиять на способность сферы интегрировать свет.

Большие сферы диаметром 150 мм имеют более высокие свойства интеграции света, и их измерения с меньшей вероятностью будут зависеть от горячих точек, создаваемых образцом. Сферы меньшего размера имеют менее эффективную интеграцию сигнала, а большая доля портов, которая часто присутствует в сферах меньшего размера, может вызвать серьезные ошибки измерения из-за потери потока.

При создании интегрирующие сферы, крайне важно убедиться, что поле зрения детектора исключает любую область поверхности сферы, которая непосредственно подвергается воздействию луча образца или получает начальное отражение луча образца. Прямое освещение детектора прошедшим через образец светом еще более важно для измерений пропускания по рассеянию. Во всех сценариях измерение приведет к вводящему в заблуждение результату.

Использование экранирующих экранов детектора является типичным методом предотвращения этих артефактов. Как правило, они состоят из значительных секций Spectralon или металла, покрытого тем же веществом, что и интегрирующая сферическая стенка. Свет, не испытавший хотя бы двух отражений от поверхности шара, блокируется детектором с помощью дефлекторов. Таким образом, барьер размещается для предотвращения попадания так называемых отражений «первого удара» в поле зрения детектора.

Перегородки можно рассматривать как сферические расширения поверхности. Хотя обычно это незначительно, их вклад в площадь сферы можно учесть в уравнении освещенности. Перегородки обычно составляют очень небольшую часть площади поверхности сферы. Измерения передачи рассеяния особенно чувствительны к адекватному сферическому экранированию. Это связано с тем, что диффузно рассеянный свет от образца может легко попасть в детектор как от начального отражения внутренней сферы, так и от самого образца на протяжении значительного поля зрения детектора.

На точность измерения интегрирующей сферы существенно влияет распределение света внутри нее. Большие интегрирующие сферы будут производить измерения с большей точностью, потому что свет в больших системах может быть «интегрирован» или равномерно распределен по поверхности сферы, хотя маленькие интегрирующие сферы действительно имеют более высокую энергоэффективность, чем их аналоги диаметром 150 мм.

Широкая внутренняя поверхность сфер диаметром 150 мм и малая общая доля портов позволяют свету адекватно отражаться вокруг сферы и создавать однородный поток. Однако, чтобы уменьшить последствия неадекватной интеграции света, однородностью потока сфер часто приходится жертвовать при разработке аксессуаров для небольших интегрирующих сфер.

Измерение выходной мощности оптоволокна
Это позволяет оценить пространственно интегрированную мощность пучка. Можно собрать свет для измерения длины волны, используя северный порт. Компания Newport предлагает стандартные интегрирующие сферические детекторы, откалиброванные по отдельности. В результате часто приемлема расходящаяся конфигурация или конфигурация с коллимированным пучком. Однако из-за увеличенной числовой апертуры волокна в случае линзового волокна рекомендуется расположение расходящегося луча. При использовании волоконного коллиматора рекомендуется использовать конфигурацию коллимированного луча.

Измерение пропускания
Собирая прошедшее излучение от образца, помещенного в 0-градусный порт 4-портовой интегрирующей сферы, можно рассчитать коэффициент пропускания. После облучения образец сравнивают с прямым измерением источника, сделанным вне сферы.

Детектор защищен от неинтегрированного пропускания перегородкой, а нерассеянную составляющую можно собрать с помощью светоловушки, установленной на 180-градусном порту. Также можно измерять флуоресценцию, объемное рассеяние, прямое и обратное рассеяние и полное интегрированное рассеяние. 90-градусный порт — это место, где монтируется детектор.

Измерение отражения
Образец удерживается в 0-градусном порте и подвергается воздействию падающего луча через 180-градусный порт для измерения коэффициента отражения. Сфера пространственно интегрирует все отраженное излучение, которое затем регистрируется детектором с перегородкой. Можно избавиться от зеркального компонента отраженного излучения, используя держатель образца с нормальным падением, который отражает зеркальный луч обратно из входного порта.

Можно оценить «зеркальное плюс диффузное» отражение, используя держатель образца с углом падения 8°. Можно определить коэффициент отражения образца по отношению к известному стандарту, измерив оба и рассчитав их соотношение. Во избежание ошибок, вызванных отражательной способностью образца, эталон и образец должны иметь одинаковую отражательную способность. Чтобы избавиться от этого потенциального источника неточности измерения, используйте двухлучевую систему. 90-градусный порт — это место, где монтируется детектор.

Единая сфера источника света
Добавляя освещение от внешнего источника, универсальную сферу можно настроить как основной однородный источник света. Для установки необходимы осветитель, детектор и измеритель мощности или радиометр. Неиспользуемый четвертый порт с заглушкой порта может мешать однородности выходного сигнала, поэтому трехпортовая сфера предпочтительнее четырехпортовой.

Детектор расположен на северном полюсе, а источник света подключен к 90-градусному порту. Выходом равномерного освещения является огромный 0-градусный порт. Точный показатель освещенности сферы дает детектор, прикрепленный к измерителю мощности или радиометру. Если детектор не насыщен, выход будет линейно изменяться в зависимости от показаний мощности.

Часто задаваемые вопросы
Что такое интегрирующая сфера в спектрофотометре?
Простым, но часто неправильно понимаемым аксессуаром спектрофотометра для измерения оптического излучения является интегрирующая сфера. Задача интегрирующей сферы в исследованиях образцов рассеяния и диффузного отражения заключается в пространственной интеграции лучистого потока.

В чем польза Спектралона?
На самом деле Spectralon используется везде, где требуется эффективное и постоянное освещение, включая интегрирующие сферы, камеры накачки лазерного резонатора, эталоны и мишени отражения, отражатели ламп, подсветку задней панели дисплея и цифровые устройства обработки изображений. Spectralon легко превратить в нестандартные отражатели.

Сколько стоит интегрирующая сфера?
В целом, интегрирующие сферы можно приобрести по начальной цене 6000 долларов США. Кроме того, вам потребуется около 10,000 XNUMX долларов США, чтобы получить одну из лучших интегрирующих сфер.

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:ЛПЦЭ-(LMS-9000)