Повышение точности измерений за счет интеграции сферических покрытий и стандартов отражения

Введение
In оптические измерения, очень важно иметь точные и достоверные результаты. Было обнаружено, что интегрирующие сферы являются полезными инструментами из-за их способности обеспечивать постоянное освещение, а также уменьшать ошибки измерения, вызванные неоднородностью образца и поверхностными эффектами.

Можно еще повысить точность интегрирующая сферана основе данных путем выбора соответствующих покрытий для внутренней поверхности сферы и использования подтвержденных стандартов отражения. В этой статье рассматриваются как текущие достижения в этих областях, так и важность сочетания сферических покрытий и стандартов отражения для получения более точных измерений.

Интеграция сферических покрытий
Покрытия на интегрирующих сферах очень необходимы для получения точных показаний. Спектральный диапазон, отражательные свойства и общая совместимость материала покрытия для конкретного применения являются основными соображениями при его выборе. Покрытия из сульфата бария (BaSO4) довольно популярны, поскольку обладают высокой отражательной способностью как в видимом, так и в ближнем инфракрасном спектре.

Отличные свойства диффузного отражения покрытий, изготовленных из BaSO4, позволяют осветить таким же образом всю сферу. Однако наблюдается снижение коэффициента отражения в ультрафиолетовой и инфракрасной областях.

Пытаясь обойти это ограничение, исследователи изучают новые материалы покрытия, такие как Spectralon® и PTFE (политетрафторэтилен). По сравнению с BaSO4 покрытия, изготовленные из Spectralon®, имеют более высокую отражательную способность и способны поглощать более широкий диапазон длин волн (от УФ до ИК).

Поскольку покрытия из ПТФЭ обладают низкой флуоресценцией и высоким коэффициентом диффузного отражения, их можно использовать для измерений как в ультрафиолетовом (УФ), так и в видимом (ВИД) спектрах. Интегрирующие сферы теперь могут использоваться в более широком диапазоне областей спектра благодаря разработке превосходных материалов покрытия, которые также гарантируют точные показания на различных длинах волн.

Стандарты спектрального отражения
Только благодаря точной калибровке и прослеживаемости вы сможете получить надежные выводы из ваших измерений. Спектральный эталон коэффициента отражения часто используется в сочетании с интегрирующая сфера и может использоваться для калибровки и проверки измерительных систем.

Калибровка и проверка могут быть выполнены по стандарту. Отражательные свойства этих хорошо известных стандартов были тщательно исследованы в самых разных узких диапазонах длин волн.

Стандарты отражения часто имеют ряд общих свойств, включая высокую стабильность спектра, небольшой уровень неопределенности и определенные значения отражения.

В качестве стандартов отражения часто используются прессованные и спеченные BaSO4, Spectralon® и металлы с высокой отражающей способностью, такие как алюминий и золото. Отражательные свойства этих материалов были подвергнуты строгим испытаниям, и результаты были подтверждены с использованием признанных национальных и международных стандартов.

Интегрирующая сфера должна часто калиброваться по стандартам отражения, чтобы поддерживать точные показания и проверять точность этих измерений.

С помощью эталонов отражения можно скорректировать систематические недостатки измерительной системы, такие как колебания отклика детектора или постепенное изнашивание покрытия на сфере с течением времени. интегрирующая сфера поддерживается в оптимальном для оптических измерений состоянии за счет последовательной повторной калибровки.

Достижения в технологиях покрытий
Достижения, достигнутые в технологии нанесения покрытий, привели к повышению точности измерений, проводимых с использованием интегрирующих сфер.  LISUN имеет лучшую интегрирующую сферу на рынке.

Ученые постоянно ищут новые материалы для покрытия и процессы, чтобы улучшить характеристики отражения, расширить спектральный диапазон покрытия и уменьшить ошибки измерения.

Многие люди интересуются наноструктурированными покрытиями из-за их способности регулировать взаимодействие света с веществом и улучшать отражательную способность. Наночастицы, такие как диоксид титана (TiO2) или оксид цинка (ZnO), потенциально могут быть включены в состав покрытия для повышения коэффициента диффузного отражения покрытия.

Эти наноструктурированные покрытия повышают точность измерений за счет уменьшения количества света, теряемого из-за рассеянного света, и увеличения количества рассеянного света.

Исследователи изучают использование многослойных покрытий в качестве потенциального метода улучшения отражательной способности в более широком спектральном диапазоне.

Накладывая друг на друга материалы с разными показателями преломления, можно регулировать качество отражения в определенном диапазоне длин волн. Спектральный диапазон интегрирующих сфер может быть увеличен за счет многослойных покрытий, что позволяет проводить более точные измерения в ультрафиолетовом (УФ), видимом (VIS) и инфракрасном (ИК) спектрах.

Развитие процессов нанесения покрытий, таких как ионно-лучевое распыление и химическое осаждение из паровой фазы, позволило точно регулировать толщину покрытия, а также его состав. Эти процессы обеспечивают однородное и постоянное покрытие по всей сфере, что помогает уменьшить диапазон существующих несоответствий отражательной способности.

Характеристика и сертификация покрытий
Чтобы получить точные показания оптических измерений, необходимо тщательно изучить покрытия интегрирующих сфер. В процессе оценки отражательной способности покрытия часто используются два метода характеристики, спектрофотометрия и рефлектометрия.

Эти тесты часто проводятся в диапазоне углов падения и в широком спектре длин волн. Это делается для того, чтобы можно было точно зафиксировать спектральную характеристику покрытия.

Чтобы обеспечить прослеживаемость и сопоставимость измерений покрытий, международные организации и органы по стандартизации устанавливают руководящие принципы и протоколы для определения характеристик и сертификации покрытий.

Для проверки отражательных свойств интегрирующая сфера покрытий эти организации, такие как Национальный институт стандартов и технологий (NIST) и Международная комиссия по освещению (CIE), устанавливают эталонные материалы и эталонные процедуры измерения. Благодаря этим правилам контроля качества можно доверять данным измерений, полученным различными лабораториями и организациями.

Контроль качества и обслуживание
Чтобы показания интегрирующих сфер оставались надежными с течением времени, они нуждаются в регулярном контроле качества и обслуживании. На точность измерения могут влиять такие факторы, как износ покрытия, загрязнение или простой возраст.

Следовательно, внутреннюю поверхность сферы необходимо регулярно осматривать, чтобы выявить любые изменения отражательных свойств. Если на отражательную способность сферы влияет пыль, отпечатки пальцев или любые другие загрязнения, необходимо использовать надлежащие методы очистки в соответствии с инструкциями производителя.

Кроме того, важно проверять и исправлять любые расхождения измерений путем периодической калибровки с использованием прослеживаемых стандартов отражения. При калибровке важно учитывать потенциальные источники ошибок, включая отражательную способность покрытия и отклонения отклика детектора.

Будущие разработки
Есть надежда на еще большее повышение точности измерений благодаря продолжающейся разработке покрытий для интегрирования сфер и эталонов отражательной способности.

Ученые работают над созданием покрытий с более широким спектром использования, лучшей цветовой стабильностью и меньшей флуоресценцией или рассеянным светом. Покрытия из наноматериалов, передовые методы производства и специализированные многослойные архитектуры исследуются как потенциальные пути достижения этих целей.

Измерения покрытий станут более однородными и надежными в результате развития методов определения характеристик покрытий и внедрения строгих процессов сертификации. Это позволит отслеживать и сравнивать качество покрытия на различных испытательных стендах и приборах.

Заключение
Повышение точности оптических измерений требует использования стандартов отражения спектра и использования покрытий на интегрирующих сферах. Точные и достоверные результаты измерений могут быть получены путем тщательного выбора материалов покрытия, разработки усовершенствованных процессов нанесения покрытий, а также точной характеристики и сертификации покрытий.

Долгосрочная точность интегрирования наблюдений на основе сфер может быть обеспечена регулярным контролем качества и обслуживанием, таким как периодическая калибровка с использованием прослеживаемых стандартов отражения. Оптика, спектроскопия и наука о материалах, помимо прочего, выиграют от повышения точности измерений, которое станет возможным благодаря дальнейшему развитию интегрирующая сфера покрытия и стандарты отражения.

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