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光譜測色儀的構(gòu)造詳解

2010-09-08

光譜測色儀的構(gòu)造詳解

   通過對物體色進(jìn)行光譜光度測量，測得其光譜反射因數(shù)或光譜透射比，進(jìn)而計(jì)算出物體色的三刺激值，色品坐標(biāo)或其他色度參數(shù)的儀器，稱為光譜測色儀，顏色的光譜光度測量在色度學(xué)總具有重要的意義。要實(shí)現(xiàn)高準(zhǔn)確度的色測量，或是對光點(diǎn)積分式色度及進(jìn)行定標(biāo)，以及建立色度標(biāo)準(zhǔn)，都必須借助于光譜測色儀進(jìn)行光譜光度測量。
   光譜測色儀的組成:光譜測色儀根據(jù)它的功能至少包括以下4個(gè)部分：光源、單色儀、探測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
一、光源
    光譜測色儀的光源要求具有連續(xù)的光譜功率分布和足夠的發(fā)光強(qiáng)度，并且發(fā)光穩(wěn)定。一一般都采用鎢燈、閃燈。
    鎢燈包括鎢絲燈、鎢帶燈或鹵鎢燈。它們具有上述儀器光源要求的發(fā)光性能，是應(yīng)用廣泛的光源。鎢絲燈色溫一般為2800K左右，充入鹵族氣體的鹵鎢燈的色溫達(dá)3200K左右，發(fā)光效率也相應(yīng)提高。鎢燈使用方便，常被用作可見和紅外光譜區(qū)的光源。但鎢燈缺乏紫外波段的光譜輻射。因此，一般的紫外——可見光譜光度計(jì)都采用氙氣來補(bǔ)充紫外輻射部分。
二、單色儀
    單色儀把光源發(fā)出的復(fù)合光輻射分解成所要求的每一單色輻射光束，稱為光的色散。當(dāng)色儀根據(jù)所用的色散元件分為棱鏡單色儀或光柵單色儀。
    1、棱鏡單色儀——三角棱鏡是棱鏡單色儀的色散元件，一般用玻璃或熔融石英玻璃制成。它是利用介質(zhì)對不同波長的光有不同的折射率，而把復(fù)雜成分的白光按波長順序分解成方向不同的單色光，以達(dá)到色散的目的。
    2、光柵單色儀——色散元件為衍射光柵。
    3、濾光單色器——棱鏡或光柵單色器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，制造精度要求高，因此制造成本高。由于絕大部分由色樣品具有比較平緩的光譜透射比反射比曲線，因此可以自需要的檢測的光譜波長范圍內(nèi)，比較均勻地選擇幾個(gè)間隔波長段或點(diǎn)來進(jìn)行測量。這樣對單色器要求可以簡化，只需要在有限個(gè)波長上提供一定帶寬的單色光。 
    4、可調(diào)皆激光單色器
              激光具有單色幸好，能量高等優(yōu)點(diǎn)，今年來由于染色激光器等可調(diào)諧激光器的發(fā)展，已能做到在一定的波段范圍內(nèi)獲得波長連續(xù)可調(diào)，單色性很好的強(qiáng)激光光束。這就為測色工作提供一種高性能的單色器。
三、探測器
      光譜測色儀的光譜輻射探測器常用光電管、硅光電池盒光電增管。它們將光譜輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔軓亩涗浐捅容^輻射通量的大小。