分光測(cè)色儀的結(jié)構(gòu)組成是怎樣的

隨著人們對(duì)顏色測(cè)量精度要求越來越高，越來越多的廠商開始應(yīng)用分光式的測(cè)色儀器，這是比光電積分式色差計(jì)性能更為優(yōu)良的測(cè)色儀器。本文就給大家?guī)矸止?a href="http://www.043737a.com">測(cè)色儀的結(jié)構(gòu)組成，感興趣的朋友不妨來看看吧！

分光測(cè)色儀的結(jié)構(gòu)組成是怎樣的？

1、光源

分光測(cè)色儀常用的光源是鎢絲燈和氫燈。分光測(cè)色儀的光源系統(tǒng)由光源和一系列反射鏡組成。反射鏡的作用是把光源發(fā)出的光線集中到單色器并充滿單色器的準(zhǔn)直鏡，能均勻照射到狹縫。

2、單色器

單色器是一種能分解輻射的不同波長(zhǎng)成分，并能從中分出所需的那一部分光的儀器。單色器通常包含分光元件、狹縫和透鏡系統(tǒng)。單色器的性能直接影響光譜帶通的寬度，從而影響測(cè)量的靈敏度、選擇性以及校正曲線的線性關(guān)系。分光元件有濾光片、棱鏡和光柵。濾光片是最簡(jiǎn)單、最廉價(jià)的單色裝置。以棱鏡和光柵作為色散元件的優(yōu)點(diǎn)是分光性能好，能分出很窄的光譜帶，輻射純度高，使用又方便。棱鏡色散的特點(diǎn)是其色散率隨波長(zhǎng)而改變。光柵的優(yōu)點(diǎn)是它可用于紫外、可見光和近紅外等光區(qū)。而且在整個(gè)波長(zhǎng)區(qū)具有良好的幾乎均勻一致的分辨能力?，F(xiàn)代高級(jí)的分光測(cè)色儀往往采用雙單色器，即包含兩個(gè)光柵或兩個(gè)棱鏡，或一個(gè)棱鏡與一個(gè)光柵，這樣可以明顯地減少雜散光，并進(jìn)一步提高儀器的分辨能力。

3、吸收池

吸收池按材料可分為兩類，即石英吸收池和玻璃吸收池。

4、檢測(cè)器

檢測(cè)其的功能是檢測(cè)光信號(hào)，并將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。對(duì)檢測(cè)其的基本要求是靈敏度要高、對(duì)輻射的響應(yīng)時(shí)間短，線性關(guān)系良好，對(duì)不同波長(zhǎng)的輻射具有相同的響應(yīng)可靠性，以及噪聲水平低，有良好的穩(wěn)定性等。常用的檢測(cè)器有：光電池、光電管、光電倍增管、光電二極管矩陣。

5、測(cè)量信號(hào)指示系統(tǒng)

常用的測(cè)量信號(hào)指示系統(tǒng)有：電流表、數(shù)字顯示儀表、屏幕顯示和打印。

分光測(cè)色儀結(jié)構(gòu)誤差分析：

1、樣品和探測(cè)器凹進(jìn)誤差

樣品凹進(jìn)：樣品的部分漫射光被阻擋而進(jìn)不了球內(nèi)，造成讀數(shù)值減小。如果選用與樣品漫射特性近似的參比標(biāo)準(zhǔn)，誤差可以減小。當(dāng)然，正確的結(jié)構(gòu)應(yīng)該是樣品盡可能貼近球的內(nèi)壁。

探測(cè)器凹進(jìn)：使探測(cè)器只能接收部分球壁的漫射光，從而造成誤差。同樣也應(yīng)該使探測(cè)器的受光面盡可能貼近球的內(nèi)壁。

2、積分球內(nèi)屏的使用

積分球內(nèi)安裝屏，會(huì)使積分球偏離理想積分球的基本條件；但是，把積分球同光源、探測(cè)器組織在一起時(shí)，加屏就不可避免了。屏的作用是阻止樣品和探測(cè)器之間（如：8°:di條件）、樣品和光源之間（如di:8°條件）光束的直接傳遞。值得說明的是：探測(cè)器在球壁上的測(cè)量點(diǎn)（如：8°:di條件）或光源光束在球壁上的投射點(diǎn)（如di:8°條件），也要當(dāng)成探測(cè)器或光源來處理，也就是說他們和樣品之間也要加屏。在進(jìn)行包含鏡面反射成分測(cè)量時(shí)，鏡面反射光束在球壁上的透射處到探測(cè)器之間，必要時(shí)也要加屏。有的雙光束儀器，所放置的參比標(biāo)準(zhǔn)也要當(dāng)成樣品來處理。

如果在結(jié)構(gòu)上他們與樣品本來就不可能有光束的直接傳遞，那么這個(gè)地方就無加屏的必要。加屏能消除某些重要誤差源。但加的太多，也會(huì)嚴(yán)重偏離理想積分球的基本條件，可能適得其反。因此，屏常常只加在重要的地方。屏的大小和形狀，以達(dá)到目的為宜，屏的涂層應(yīng)和積分球內(nèi)壁的涂層一樣。

3、鏡面反射成分的消除

在漫反射樣品測(cè)量中，需要排除鏡面反射成分時(shí)常用的有兩種方法：一是使樣品的法線與接收光束的光軸重合（如d:0°條件）；或使樣品的法線與照明光束的光軸成一定角度（如8°:de條件）；或者樣品的法線與接收光束的光軸成一定角度（de:8°條件）。這種角度的大小一般取8°（有的儀器取6°）。同時(shí)，在樣品的鏡面反射方向上，在積分球上開孔。作排除鏡面反射成分測(cè)量時(shí)，開孔處放置光吸收阱、使鏡面反射成分被光吸收阱吸收。為使鏡面反射成分排除的更徹底一些，光吸收阱的孔徑應(yīng)大于鏡面反射光束的幾何光學(xué)尺寸。對(duì)于常見樣品，光束的幾何光學(xué)尺寸周圍可大出2°。光吸收阱的尺寸越大越好，但受結(jié)構(gòu)的限制，應(yīng)合理選定。如果機(jī)箱內(nèi)部光密閉性較好，在一定條件下可不用專作光吸收阱。讓鏡面反射光直接進(jìn)入機(jī)箱即可（要考慮光進(jìn)入機(jī)箱后有無其他不利影響?。?。

如果作包含鏡面反射成分測(cè)量，應(yīng)將積分球開孔蓋上。當(dāng)然，蓋板的涂層應(yīng)該與積分球內(nèi)壁的涂層一致。

4、積分球大小和涂層的影響

一般用于色度測(cè)量的積分球，CIE 15:2004未對(duì)大小做具體規(guī)定，只要求積分球開孔總面積不超過積分球內(nèi)壁總面積的10%。但是增大積分球的尺寸，能有效地減少屏和球內(nèi)其他物體，使積分球偏離理想條件的影響，改善積分球出射窗處輻照度的均勻性，從而提高測(cè)試精度。找光度測(cè)量中積分球一般做得很大，經(jīng)驗(yàn)表明，如果要保證出射窗處輻照度的均勻性在1%左右，出射窗的直徑最好不大于積分球直徑的1/10.積分球直徑增大的負(fù)面影響是降低了出射窗處的輻照度，因?yàn)樗头e分球直徑的平方成反比。增大積分球內(nèi)壁涂層的反射比，會(huì)有效地提高出射窗處的富照度；但也會(huì)增加出射窗處的輻照度對(duì)涂層反社會(huì)比變化的敏感性。隨著涂層的污染和老化，反射比變化是不可避免的。