적분구는 어떻게 분광광도계로 유지됩니까?

Sphere 기본 통합
측정 정밀도 적분 구 의심할 여지 없이 디자인의 영향을 받을 것입니다. 구 내부에서 빛이 굴절되는 방식은 구 표면의 반사율과 포트, 감지기 및 배플의 크기와 배치에 영향을 받습니다. 빛을 통합하는 구체의 능력은 이러한 모든 요인의 영향을 받을 수 있습니다.

직경이 150mm인 큰 구체는 더 높은 광 통합 특성을 가지며 해당 측정은 샘플에서 생성된 핫스팟의 영향을 덜 받습니다. 더 작은 구체는 덜 효과적인 신호 통합을 가지며 더 작은 구체에 자주 존재하는 큰 포트 부분은 자속 손실로 인해 심각한 측정 오류를 일으킬 수 있습니다.

만들 때 통합 영역, 검출기의 시야가 샘플 빔에 즉시 노출되거나 샘플 빔의 초기 반사를 받는 구 표면의 모든 영역을 제외하는지 확인하는 것이 중요합니다. 샘플 투과광에 의한 검출기의 직접 조명은 산란 투과 측정에서 훨씬 더 중요합니다. 모든 시나리오에서 측정은 잘못된 결과를 초래할 것입니다.

탐지기 차폐 배플의 사용은 이러한 인공물을 방지하는 일반적인 방법입니다. 일반적으로 이들은 적분구 벽과 동일한 물질로 코팅된 Spectralon 또는 금속의 상당 부분으로 구성됩니다. 구면에서 적어도 두 번 반사되지 않은 빛은 배플을 사용하여 감지기에 의해 보이지 않도록 차단됩니다. 따라서 장벽은 소위 "첫 번째 타격" 반사가 감지기의 시야에 들어오는 것을 차단하기 위해 배치됩니다.

배플은 구형 표면 확장으로 볼 수 있습니다. 일반적으로 중요하지 않지만 구 면적에 대한 기여도는 방사 방정식에서 고려할 수 있습니다. 배플은 일반적으로 구 표면적의 매우 작은 부분을 제공합니다. 산란 투과율 측정은 적절한 구형 배플링에 특히 민감합니다. 이는 샘플에서 확산된 빛이 초기 내부 구 반사와 상당한 검출기 시야 전체에 걸쳐 샘플 자체에서 검출기로 쉽게 들어갈 수 있기 때문입니다.

적분구의 측정 정확도는 그 안의 빛 분포에 의해 크게 영향을 받습니다. 작은 적분구가 직경 150mm에 비해 월등한 에너지 효율을 가지지만 대형 시스템의 빛이 구의 표면에 "통합"되거나 균등하게 분산될 수 있기 때문에 큰 적분구가 더 정확한 측정값을 생성합니다.

150mm 구의 넓은 내부 표면적과 낮은 전체 포트 비율은 빛이 구 주위를 적절하게 반사하고 균일한 플럭스를 생성할 수 있도록 합니다. 그러나 부적절한 광 통합의 영향을 줄이기 위해 작은 통합 구 액세서리를 설계할 때 구 플럭스 균일성이 자주 희생되어야 합니다.

광섬유 전력 출력 측정
이것은 공간적으로 통합된 빔 파워를 추정하는 것을 가능하게 합니다. 북쪽 포트를 사용하여 파장 측정을 위한 빛을 모으는 것이 가능합니다. Newport는 단일 단위 교정된 표준 통합 구 검출기를 제공합니다. 결과적으로 발산 구성 또는 평행 빔 구성이 자주 허용됩니다. 그러나 렌즈 섬유의 경우 섬유의 NA가 증가하기 때문에 발산 빔 배열이 권장됩니다. Fiber collimator를 사용할 때 collimated beam 구성을 사용하는 것이 좋습니다.

투과율 측정
0포트 적분구의 4도 포트에 보관된 샘플에서 투과된 방사선을 수집하여 투과율을 계산할 수 있습니다. 방사선에 노출된 후 샘플은 구 외부에서 직접 측정한 소스와 비교됩니다.

디텍터는 배플에 의해 통합되지 않은 전송으로부터 보호되며, 180도 포트에 설치된 라이트 트랩을 사용하여 비산란 성분을 수집할 수 있습니다. 형광, 벌크 산란, 전방 및 후방 산란, 총 통합 산란도 측정할 수 있습니다. 90도 포트는 감지기가 장착되는 곳입니다.

반사율 측정
샘플은 0도 포트에 고정되고 반사율을 측정하기 위해 180도 포트를 통해 입사 빔에 노출됩니다. 구는 반사된 전체 방사선을 공간적으로 통합한 다음 배플 감지기에 의해 감지됩니다. 반사광 빔을 입력 포트 밖으로 다시 반사시키는 수직 입사 샘플 홀더를 사용하여 반사된 방사선의 반사광 성분을 제거할 수 있습니다.

8° 입사 샘플 홀더를 사용하여 "정반사 플러스 확산" 반사율을 추정하는 것이 가능합니다. 알려진 표준과 관련하여 샘플의 반사율을 측정하고 그 비율을 계산하여 결정할 수 있습니다. 샘플 반사율로 인한 실수를 방지하기 위해 표준과 샘플은 유사한 반사율을 가져야 합니다. 측정 부정확성의 잠재적인 원인을 제거하려면 이중 빔 시스템을 사용하십시오. 90도 포트는 감지기가 장착되는 곳입니다.

균일한 광원 구
외부 광원의 조명을 추가하여 범용 구를 기본 균일 광원으로 설정할 수 있습니다. 설정에는 조명기, 감지기, 전력계 또는 복사계가 필요합니다. 포트 플러그가 있는 사용하지 않은 네 번째 포트는 출력 균일성을 방해할 수 있으므로 XNUMX포트 구보다 XNUMX포트 구를 사용하는 것이 좋습니다.

검출기는 북극에 위치하고 광원은 90도 포트에 부착됩니다. 균일한 조명의 출력은 거대한 0도 포트입니다. 구의 조명에 대한 정확한 표시기는 전력계 또는 복사계에 부착된 감지기에 의해 제공됩니다. 검출기가 포화되지 않은 경우 출력은 전력 판독값에 따라 선형으로 변경됩니다.

자주 묻는 질문
분광 광도계에서 적분구란 무엇입니까?
광학 복사를 측정하기 위한 간단하지만 자주 오해되는 분광 광도계 액세서리는 적분 구입니다. 산란 투과 및 확산 반사 샘플 연구에서 적분구의 역할은 복사 플럭스를 공간적으로 통합하는 것입니다.

스펙트랄론의 용도는 무엇입니까?
실제로 Spectralon은 통합 구체, 레이저 공동 펌핑 챔버, 반사율 표준 및 타겟, 램프 반사기, 디스플레이 후면 패널 조명 및 디지털 이미징 장치를 포함하여 효과적이고 일관된 조명이 필요한 모든 곳에서 사용됩니다. Spectralon을 맞춤형 반사경으로 가공하는 것은 간단합니다.

적분구 비용은 얼마입니까?
일반적으로 통합 구체는 6000달러의 시작 가격으로 구입할 수 있습니다. 또한 최고의 통합 영역 중 하나를 얻는 데 약 $10,000 USD가 소요됩니다.

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