Porovnání různých povlakových materiálů pro vysoce přesné integrační koule spektroradiometru

Úvod
Přesný měření spektra a charakterizace světelných zdrojů a materiálů silně závisí na použití vysoce přesného spektroradiometru integrující sféry. Integrační koule se do značné míry spoléhají na svůj vnitřní povlak, který zajišťuje vynikající rozptyl světla a snižuje chyby měření. V tomto článku jsou diskutovány a porovnány různé povlakové materiály používané ve vysoce přesných spektroradiometrických integračních koulích.

Zaměřujeme se na jejich odrazové vlastnosti, závislost na vlnové délce, trvanlivost a vliv na přesnost měření a zkoumáme vlastnosti, výhody a limity několika nátěrových materiálů. Výzkumníci a odborníci mohou mít prospěch z výběru nejlepšího nátěrového materiálu pro svá měření za předpokladu, že důkladně rozumí dostupným možnostem.

Odrazové vlastnosti nátěrových materiálů
Pokud jde o vytváření přesných a přesných odečtů spektra, odrazové vlastnosti povlakových materiálů používaných ve vysoce přesných spektroradiometrech integrující sféry jsou velmi zásadní. Různé povlaky odrážejí různá množství světla a množství, které odrážejí, závisí na vlnové délce světla. Aplikace nátěrů často zahrnuje použití:
1. Síran barnatý (BaSO4): Síran barnatý je látka, která se často používá pro nátěry, protože má vysokou odrazivost ve viditelné a blízké infračervené oblasti spektra. Má vynikající vlastnosti pro difúzní odraz a je z větší části lhostejný k úhlu dopadu. Povlaky ze síranu barnatého mají poměrně konzistentní spektrum odrazivosti, což umožňuje jejich použití v široké škále různých prostředí.

2. Spectralon: Spectralon je bílý materiál, který je velmi reflexní a vyniká difuzní odrazivostí v ultrafialové (UV), viditelné a blízké infračervené oblasti elektromagnetického spektra. Pro náročné aplikace, které vyžadují malou fluorescenci a mimořádnou stabilitu, je tento materiál vhodný pro svou vysokou odrazivost a nízkou závislost na vlnové délce dopadajícího světla.

3. PTFE (Polytetrafluorethylen): PTFE povlaky jsou vysoce reflexní v ultrafialovém (UV), viditelném a blízkém infračerveném (NIR) spektrálním rozsahu. Nejsou příliš fluorescenční a mají dobré vlastnosti rozptylu světla. Povlaky PTFE se často používají v průmyslovém prostředí, protože mají mimořádnou trvanlivost a odolnost vůči škodlivým účinkům různých znečišťujících látek.

4. BaF2 (fluorid barnatý): povlaky BaF2 mají vysokou odrazivost v ultrafialovém (UV) i viditelném (viditelném) spektru. Nevyzařují významné množství světla a neodrážejí významné množství NIR světla. Povlaky BaF2 se často používají v testech a aplikacích, které jsou citlivé na UV světlo kvůli vysokému stupni odrazu UV záření, který mají.

Závislost na vlnové délce a linearita
Při výběru povlaku pro vysoce přesný spektroradiometr integrující sféryje nezbytné vzít v úvahu závislost na vlnové délce a linearitu nátěrových materiálů. Je to proto, že povlakové materiály mají různé úrovně průhlednosti v závislosti na vlnové délce. Zde jsou některé z nejdůležitějších věcí, které je třeba mít na paměti:
1. Spektrální rozsah: Spektrální odrazivost povlaku se liší v závislosti na materiálu, který byl použit k jeho vytvoření. Je nanejvýš důležité vybrat potahový materiál, který je ideální pro požadovaný spektrální rozsah. Množství viditelného spektra, které různé materiály odrážejí, může být poněkud proměnlivé, přičemž některé materiály jsou úspěšnější než jiné.

2. Závislost na vlnové délce: Protože různé povlakové materiály mohou mít různé závislosti na vlnové délce, odrazivost se může posunout při pohledu na různých vlnových délkách. Při vývoji aplikací, které jsou závislé na spolehlivých spektrálních měřeních, je nezbytné dobře porozumět tomu, jak se povlakový materiál mění ve vztahu k vlnové délce.

3. Linearita: Konzistence odrazivosti materiálu v širokém spektru intenzit přicházejícího světla je to, co je míněno termínem linearita. Za okolností, kdy je přesné měření intenzity světla nanejvýš důležité, může přítomnost nelineárních odrazových vlastností vést k chybám měření. Použitím lineárních povlakových materiálů lze zlepšit spolehlivost i přesnost výsledků jejich měření.

Trvanlivost a stabilita
Dlouhodobý výkon a údržba vysoce přesného integračního koule spektroradiometru silně závisí na trvanlivosti a stabilitě povlakových materiálů. Věci k zamyšlení:
1. Mechanická stabilita: Materiály používané v nátěrech musí mít takovou úroveň mechanické stability, která jim umožňuje odolat opakované manipulaci, čištění a aplikaci. Aby si zachovala svou optickou čistotu v průběhu času, musí být odolná proti opotřebení a namáhání.

2. Chemická odolnost: Nanášené nátěry integrující sféry musí být nepropustné pro chemikálie, rozpouštědla a čisticí prostředky, které se používají při jejich údržbě a čištění. Pokud je nátěr správně udržován, nezhoršuje se ani nereaguje s předměty, se kterými přichází do styku. Můžete získat nejlepší integrující sféry z LISUN.

3. Teplotní stabilita: Během provozu a kalibrace mohou být integrační kuličky, které se používají ve spektroradiometrech s vysokým stupněm přesnosti, vystaveny širokému teplotnímu rozsahu. Nátěry by měly být vyrobeny z materiálů, které vydrží změny teplot, aniž by ztratily schopnost odrážet světlo.

4. Dlouhodobá stabilita: Materiály pro nátěry musí být trvanlivé a spolehlivé, s odrazivostí, která se po celou dobu jejich životnosti nemění. To zajišťuje, že kalibrace a charakterizace integrující koule bude i nadále přesná po celou dobu a nebude se zhoršovat.

Vliv na přesnost měření
Volba potahového materiálu pro integrační kouli ve vysoce přesných spektroradiometrech má potenciál mít významný vliv na přesnost měření. Úvahy, které je třeba vzít v úvahu:
1. Rovnoměrnost odrazivosti: Bez ohledu na to, kde je povlak umístěn, musí mít vnitřní povrch integrační koule stejnou míru odrazivosti. Nerovnoměrnost může vést k nerovnoměrnému rozptylu světla a nepřesnostem měření, přičemž obojí může mít vážný vliv na přesnost a spolehlivost spektrálních pozorování.

2. Potlačení rozptýleného světla: Krycí materiál má snižovat množství světla, které se toulá uvnitř integrující koule. Poměr signálu k šumu měření je významně ovlivněn, když je přítomno rozptýlené světlo, které by mohlo potenciálně narušit měřená spektra. Použití povlaku, který má minimální vlastnosti odrazu rozptýleného světla, je jedním ze způsobů, jak zlepšit přesnost měření.

3. Stabilita kalibrace: Odrazové vlastnosti potahového materiálu musí zůstat konzistentní po celou dobu, aby byla možná přesná kalibrace integrační koule. Změny odrazivosti povlaku mohou být příčinou kalibračního driftu, který snižuje přesnost následných měření. Použitím nátěrových materiálů, které se v průběhu času neznehodnocují, lze zajistit dlouhodobou stabilitu kalibrace i přesné odečty.

4. Přesnost vlnové délky: Pro přesná spektrální měření je velmi nutné, aby povlakový materiál měl odrazové vlastnosti, které jsou přesné až na vlnovou délku. Nesprávná odrazivost při určitých vlnových délkách má potenciál zkreslit pozorovaná spektra a způsobit, že kolorimetrická nebo spektrální analýza poskytne nepřesná zjištění. Vzhledem k použití povlakových materiálů, které mají nízkou závislost na vlnové délce a silnou linearitu, se přesnost měření zlepšila.

Proč investovat do čističky vzduchu?
Přesná a důvěryhodná měření spektra nelze získat bez pečlivého výběru potahového materiálu pro vysoce přesný spektroradiometr integrující sféry.

Přesnost měření a dlouhodobý výkon integrační koule jsou silně ovlivněny jejími vlastnostmi odrazivosti, závislostí na vlnové délce, trvanlivostí a stabilitou. Výzkumní pracovníci a odborníci mohou provádět kvalifikovanější výběr, který povlak je nejlepší pro jejich jedinečné potřeby měření, pokud jsou obeznámeni s vlastnostmi, výhodami a nevýhodami různých povlakových materiálů.

Vysoce přesné integrační koule spektroradiometru lze optimalizovat pro různé aplikace v oblastech, jako je osvětlení, věda o materiálech a fotometrie, s přihlédnutím k odrazovým vlastnostem, přesnosti vlnové délky, trvanlivosti a stabilitě nátěrových materiálů.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:LPCE-2 (LMS-9000)