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測色儀器的分類和構造

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測色儀器的分類和構造

發布時間:2014-08-28 瀏覽:1242 次
從測色儀的原理來分為兩類:
Ⅱ.光電積分測色儀 分光光度測色儀
通過對物體進行測量,測得其光譜反射率或光譜透射率,進而得出物體色的三刺激值和色度坐標的儀器稱為分光光度儀。
主要組成部分:光源、單色儀、積分球、光電檢測器、數據處理裝置
光電積分測色儀
光電積分色差儀器通過色度探測器對被測顏色光譜能量進行積分測量,直接獲得目標的三刺激值,如色度計和色差計等,已被廣泛應用于工業實踐。光電積分式色差儀測量與分光光度色差儀方法不同,它不是測量各個波長的顏色刺激,而是在整個測量波長范圍內對被測顏色的光譜能量進行一次積分測量。
按照測量方法分類,可分成兩種。 Ⅰ.機械掃描式分光測色儀:利用單色儀對被測光譜進行機械掃描,逐點測出每個波長對應的輻射能量,由此達到光譜功率分布的測量屬于機械掃描式分光光度法。 Ⅱ.電子掃描式分光測色儀:采用光二極管陣列檢測器的多通道檢測技術,通過探測器內部的電子自動掃描實現全波段光譜能量分布的屬于電子掃描式分光光度法。
分光測色儀按照光路設計分類 以試樣受到的照明光是單色光還是復色光來區分:
Ⅰ.正向光路設計:先經單色器分光,單色光按照波長順次進入積分球照射在試樣上進行光電檢測。          
特點:不需要CIE標準光源;計算三刺激值時,可以按照需要選用。
Ⅱ.逆向光路設計:來自光源的復色光進入積分球照射試樣,由單色儀對反射光分光,進行光電檢測。          
特點:使用符合CIE標準的光源,可以測試含熒光樣品。
根據光路組成分類
Ⅰ.單光束測量
Ⅱ.準雙光束測量
Ⅲ.真雙光束測量
單光束測量
工作白板和測試樣品分別依次測試。
特點:抗外界干擾能力差,對環境變化敏感。 例如電壓波動、溫度變化、電路中元件的漂移等都可能造成測試誤差。這是由于沒有另外的光路監視上述條件瞬間變化引起的對測量值的影響程度。
準雙光束測量
雙光束:一束測試白板(參比光束),另一束測試樣品(試樣反射光束)。每次測試時,都根據校正時的數據對樣品光路測試值進行修正。  
所謂“準”是指將單光束在非常短的時間內對工作白板和樣品一先一后進行測試。相當于有兩束光的效果。由于減少了一條光路,降低了成本,但是測試精度變差。
真雙光束測量
工作白板和測試樣品同時進行測試。參比光束、試樣反射光束分別通過獨立的檢測器接受。
特點:隨時對樣品的測試值進行修正,從而排除了外界條件干擾所造成的誤差。
測色儀器的內部構造
光源
通常有鹵素鎢絲燈和高強度脈沖氙燈。高強度脈沖氙燈——瞬間光強度大、壽命長、信噪比高、測試分辨率高;電容器間歇放電閃光,光穩定,樣品被照射時間短,不易變化。
單色器
主要分光部件,過去使用棱鏡,現用光柵或窄帶濾光片。 現代的測色儀將單色器和檢測器做成一個部件,通常是光柵和雙128元光電檢出器集成的部件。有一些特殊的測色分析儀配備雙排256個光二極管陣列和高分辨全息光柵。
積分球
內壁用硫酸鋇等材料刷白的空心球體,直徑50~200mm,開孔面積不超過反射面10%。
檢測器
檢測器是檢測光譜輻射通量的元件。把光能轉變為電能后檢測(現代測色儀將光柵和檢測器集成為一個部件)。
包括:
光電倍增管:靈敏度高,但是測量速度慢,m個波長點至少需要m次檢出。
陣列光敏硅二極管:一次檢出各個波長下的光信號。
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