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样品反射率测量

1.透反射

透射/反射光谱是材料本身的一项重要光学特性,在现今工业蓬勃发展的背景下,对材料本身特性的质量控制越来越严格,从而利用光谱仪进行快速准确的反射光谱/透射光谱的测量技术也开始日渐成熟。

1.1原理知识

在透过率测量时,象素n上的透过率是用当前样品、参考和背景数据按下面方程计算出来的:

式中T-----------透过率

Sample-----------样品透过强度值

Ref------------参考样片透过强度

Dark-----------背景数据

透过率的百分比在数学上与反射率是一样的,所以同样可以用于反射实验,反射测试中ref为参考板反射强度(如果需要测量绝对反射率值,需要在式中乘以系数C,C为参考反射板在每个波长的绝对反射率值)。

2.1应用背景

透射/反射光谱仪系统具有测量快速,准确,方便集成等优点,目前已经广泛应用到实验室检测、产品在线测试等应用。目前的主要应用在:

高分子材料反射/透射测试

建筑玻璃 反射/透射测试

在线 反射/透射测试

光伏压花玻璃 透射测试

干涉滤光片 透射测试

薄膜样品 反射/透射测试

各种晶体、塑料、纺织品等反射测试

平板、LCD、背光板、手机/平板油墨孔等透射测量

3.透射/反射测量及常用配置

3.1透射测量

3044am永利集团的透过率光谱系统进行透过率测量时,一般采用积分球测量方式。积分球具有非常好的空间反射特性,透射光经过多次反射后会变得非常均匀,测结果稳定,重复性好,同时积分球良好的光学特性,使在测试不同性质的样品时都可以得到准确的测量结果。

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图3-1 透过率光路示意图

这种光路多用于实验室内或工业在线测试;这种光路配置不需要接触样品表面,搭建方便,对样品形状没有严格要求,测试方便快速,搭配定制光学附件可应用于高温的产线环境,既适用于在线测试,也适用于实验室测量;对于有些特殊测量,如以不同入射角照射样品,测量材料透射比的变化情况,或者当测试样品具有不同的表面特性时,如光伏压花玻璃、平板油墨孔、OLED等光学玻璃可以定制专用角度光学镜头及附件以不同角度用到积分球的方式进行测试。

3.2反射测量

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图3-2 反射率光路示意图1

图3-3 反射率光路示意图2

使用3044am永利集团的iSpec-TMS100-IND光谱系统反射率测量,一般采用反射积分球测量光路,反射积分球内表面是完美的漫射体,具有非常均匀的空间反射特性,反射光在内表面经过多次反射后变得十分均匀,而且光强随之衰减;具有测量稳定,重复性好,结果准确等优点。

4.实验

4.1实验目的

测试比亚迪样品的反射率。(反射率光谱范围350-1000nm)。

4.2实验仪器列表

4.3实验内容

按图3-2示意图搭建光路,在外部环境、光路不变的条件下,更换测试样品以及样品的测试面,测试不同样品光谱范围在350-1000nm的反射率,实际搭建光路如图4-1所示。

图4-1  300反射率测试实验实际光路图


4.4实验结果

大正方形样品反射率测量数据

 

大正方形样品测量图片

 

大正方形样品反射率测量数据

方形圆孔样品反射率测量数据

 

方形圆孔样品测量图片

 

方形圆孔样品反射率测量数据

 

小长方形样品测量数据

 

小长方形样品测量图

 

小长方形样品反射率测量数据

5.结论

从图片可以看出二、五、六组的反射率曲线相近,波谷均出现在320nm附近,最高峰出现在800nm处;三、四组的反射率曲线相近,在320-380nm反射率较低,反射率最高点出现在600nm处,六组后视镜在大部分可见光波段都有较高的反射率

1.大正方形的反射率非常平稳,在700nm处也没有出现凸起,平稳处反射率可以维持在77%。

2.方形圆孔反射率曲线总体也比较稳定,只有在700nm处有小的凸起,在后面稳定波段反射率可以接近80%。

3.小长方体的正反面反射率曲线非常接近,反面反射率要略高于正面反率,反射率曲线总体比较平稳,表明对大部分的可见光的反射率持平,反射率基本在85%上下,只有在700nm波长左右有凸起,反射率能接近90%。


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