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萊森光學(xué)：樣品透過(guò)率測(cè)量
樣品透過(guò)率測(cè)量
1.透反射
透射/反射光譜是材料本身的一項(xiàng)重要光學(xué)特性，在現(xiàn)今工業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，對(duì)材料本身特性的質(zhì)量控制越來(lái)越嚴(yán)格，從而利用光譜儀進(jìn)行快速準(zhǔn)確的反射光譜/透射光譜的測(cè)量技術(shù)也開(kāi)始日漸成熟。
1.1原理知識(shí)
在透過(guò)率測(cè)量時(shí)，象素n上的透過(guò)率是用當(dāng)前樣品、參考和背景數(shù)據(jù)按下面方程計(jì)算出來(lái)的：
式中T-----------透過(guò)率
Sample-----------樣品透過(guò)強(qiáng)度值
Ref------------參考樣片透過(guò)強(qiáng)度
Dark-----------背景數(shù)據(jù)
透過(guò)率的百分比在數(shù)學(xué)上與反射率是一樣的，所以同樣可以用于反射實(shí)驗(yàn)，反射測(cè)試中ref為參考板反射強(qiáng)度（如果需要測(cè)量***反射率值，需要在式中乘以系數(shù)C，C為參考反射板在每個(gè)波長(zhǎng)的***反射率值）。
2.1應(yīng)用背景
透射/反射光譜儀系統(tǒng)具有測(cè)量快速，準(zhǔn)確，方便集成等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、產(chǎn)品在線(xiàn)測(cè)試等應(yīng)用。目前的主要應(yīng)用在：
高分子材料反射/透射測(cè)試
建筑玻璃 反射/透射測(cè)試
在線(xiàn) 反射/透射測(cè)試
光伏壓花玻璃 透射測(cè)試
干涉濾光片 透射測(cè)試
薄膜樣品 反射/透射測(cè)試
各種晶體、塑料、紡織品等反射測(cè)試
平板、LCD、背光板、手機(jī)/平板油墨孔等透射測(cè)量?
3.透射/反射測(cè)量及常用配置
3.1透射測(cè)量
萊森光學(xué)的透過(guò)率光譜系統(tǒng)進(jìn)行透過(guò)率測(cè)量時(shí)，一般采用積分球測(cè)量方式。積分球具有非常好的空間反射特性，透射光經(jīng)過(guò)多次反射后會(huì)變得非常均勻，測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好，同時(shí)積分球良好的光學(xué)特性，使在測(cè)試不同性質(zhì)的樣品時(shí)都可以得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。
圖3-1 透過(guò)率光路示意圖
這種光路多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或工業(yè)在線(xiàn)測(cè)試；這種光路配置不需要接觸樣品表面，搭建方便，對(duì)樣品形狀沒(méi)有嚴(yán)格要求，測(cè)試方便快速，搭配定制光學(xué)附件可應(yīng)用于高溫的產(chǎn)線(xiàn)環(huán)境，既適用于在線(xiàn)測(cè)試，也適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量；對(duì)于有些特殊測(cè)量，如以不同入射角照射樣品，測(cè)量材料透射比的變化情況，或者當(dāng)測(cè)試樣品具有不同的表面特性時(shí)，如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學(xué)玻璃可以定制**角度光學(xué)鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進(jìn)行測(cè)試。
3.2反射測(cè)量
圖3-2 反射率光路示意圖
使用萊森光學(xué)的iSpec-TMS100-IND光譜系統(tǒng)反射率測(cè)量，一般采用反射積分球測(cè)量光路，反射積分球內(nèi)表面是完美的漫射體，具有非常均勻的空間反射特性，反射光在內(nèi)表面經(jīng)過(guò)多次反射后變得十分均勻，而且光強(qiáng)隨之衰減；具有測(cè)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。
4.實(shí)驗(yàn)
4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
測(cè)試樣品1、樣品2在光譜范圍400~1700nm的透過(guò)率。由于測(cè)量波段較寬，為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，采用400~1000nm和1000nm~1700nm兩個(gè)波長(zhǎng)范圍分段進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)樣品采集5個(gè)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)。
4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表
4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
設(shè)備測(cè)量示意圖：
反射率測(cè)量光路示意圖
實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖
透過(guò)率測(cè)量光路示意圖
實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖
4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果
樣品1：（1）400~1000nm
（2）1000~1700nm
樣品2：（1）400~1000nm
（1）1000~1700nm
4.4分析討論
1、樣品1在400nm處，透射率相對(duì)較低，約為91.5%，這可能是由于材料在藍(lán)光區(qū)域的吸收較強(qiáng)。隨著波長(zhǎng)的增加，透射率逐漸增加，在400nm到420nm之間達(dá)到97%左右。
之后透射率隨波長(zhǎng)增加呈現(xiàn)出光譜干涉條紋。在420nm到1620nm的范圍內(nèi)，基本保持在97%以上，表明在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)材料的透光性能很好。
但在1620nm到1700nm處出現(xiàn)一個(gè)波谷，尤其是透射率下降到90%左右。這可能是由于材料在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的分子振動(dòng)吸收。
2、樣品2在整個(gè)測(cè)試波長(zhǎng)范圍內(nèi)的透射率普遍較高，透射率接近或超過(guò)98%。透射率隨波長(zhǎng)增加呈現(xiàn)出光譜干涉條紋。
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