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测色仪器的分类和构造

点击:         发布日期:2014-08-28
从测色仪的原理来分为两类:Ⅰ.分光测色仪Ⅱ.光电积分测色仪 分光光度测色仪通过对物体进行测量,测得其光谱反射率或光谱透射率,进而得出物体色的三刺激值和色度坐标的仪器称为分光光度仪。主要组成部分:光源、单色仪、积分球、光电检测器、数据处理装置光电积分测色
从测色仪的原理来分为两类:
Ⅱ.光电积分测色仪 分光光度测色仪
通过对物体进行测量,测得其光谱反射率或光谱透射率,进而得出物体色的三刺激值和色度坐标的仪器称为分光光度仪。
主要组成部分:光源、单色仪、积分球、光电检测器、数据处理装置
光电积分测色仪
光电积分色差仪器通过色度探测器对被测颜色光谱能量进行积分测量,直接获得目标的三刺激值,如色度计和色差计等,已被广泛应用于工业实践。光电积分式色差仪测量与分光光度色差仪方法不同,它不是测量各个波长的颜色刺激,而是在整个测量波长范围内对被测颜色的光谱能量进行一次积分测量。
按照测量方法分类,可分成两种。 Ⅰ.机械扫描式分光测色仪:利用单色仪对被测光谱进行机械扫描,逐点测出每个波长对应的辐射能量,由此达到光谱功率分布的测量属于机械扫描式分光光度法。 Ⅱ.电子扫描式分光测色仪:采用光二极管阵列检测器的多通道检测技术,通过探测器内部的电子自动扫描实现全波段光谱能量分布的属于电子扫描式分光光度法。
分光测色仪按照光路设计分类 以试样受到的照明光是单色光还是复色光来区分:
Ⅰ.正向光路设计:先经单色器分光,单色光按照波长顺次进入积分球照射在试样上进行光电检测。          
特点:不需要CIE标准光源;计算三刺激值时,可以按照需要选用。
Ⅱ.逆向光路设计:来自光源的复色光进入积分球照射试样,由单色仪对反射光分光,进行光电检测。          
特点:使用符合CIE标准的光源,可以测试含荧光样品。
根据光路组成分类
Ⅰ.单光束测量
Ⅱ.准双光束测量
Ⅲ.真双光束测量
单光束测量
工作白板和测试样品分别依次测试。
特点:抗外界干扰能力差,对环境变化敏感。 例如电压波动、温度变化、电路中元件的漂移等都可能造成测试误差。这是由于没有另外的光路监视上述条件瞬间变化引起的对测量值的影响程度。
准双光束测量
双光束:一束测试白板(参比光束),另一束测试样品(试样反射光束)。每次测试时,都根据校正时的数据对样品光路测试值进行修正。  
所谓“准”是指将单光束在非常短的时间内对工作白板和样品一先一后进行测试。相当于有两束光的效果。由于减少了一条光路,降低了成本,但是测试精度变差。
真双光束测量
工作白板和测试样品同时进行测试。参比光束、试样反射光束分别通过独立的检测器接受。
特点:随时对样品的测试值进行修正,从而排除了外界条件干扰所造成的误差。
测色仪器的内部构造
光源
通常有卤素钨丝灯和高强度脉冲氙灯。高强度脉冲氙灯——瞬间光强度大、寿命长、信噪比高、测试分辨率高;电容器间歇放电闪光,光稳定,样品被照射时间短,不易变化。
单色器
主要分光部件,过去使用棱镜,现用光栅或窄带滤光片。 现代的测色仪将单色器和检测器做成一个部件,通常是光栅和双128元光电检出器集成的部件。有一些特殊的测色分析仪配备双排256个光二极管阵列和高分辨全息光栅。
积分球
内壁用硫酸钡等材料刷白的空心球体,直径50~200mm,开孔面积不超过反射面10%。
检测器
检测器是检测光谱辐射通量的元件。把光能转变为电能后检测(现代测色仪将光栅和检测器集成为一个部件)。
包括:
光电倍增管:灵敏度高,但是测量速度慢,m个波长点至少需要m次检出。
阵列光敏硅二极管:一次检出各个波长下的光信号。
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