Istraživanje uloge integrirajućih sfera u spektrofotometriji

Uvod
Brojna znanstvena područja koriste tehniku spektrofotometrija, što je mjerenje apsorpcije, prijenosa i refleksije svjetlosti. Uz njegovu pomoć, može se steći znanje o raznim optičkim svojstvima, uključujući boju, prozirnost i refleksiju, da spomenemo samo neka. Integriranje sfera ključni su za polje spektrofotometrije zbog svoje sposobnosti da pruže točna i pouzdana mjerenja.

Ove kugle imaju unutarnju površinu koja je izuzetno reflektirajuća, čime se uklanjaju sjene i neravnomjerno osvjetljenje te smanjuju pogreške u mjerenju uzrokovane razlikama u uzorku i orijentaciji. U ovom članku, značaj integriranja sfera u spektrofotometriji detaljno je raščlanjen.

Razumijevanje integrirajućih sfera
Integrirajuće sfere su šuplje sferne komore koje su obložene visoko reflektirajućim materijalom, najčešće barijevim sulfatom ili Spectralonom®. To omogućuje da kuglice dobiju visoku razinu difuzne refleksije.

Svjetlost se može učinkovito skupljati iz više smjerova zbog načina na koji su konstruirani, a rezultirajuće prosječno mjerenje može ispravno predstavljati optička svojstva uzorka. S unutarnje strane kugle nalaze se izrezi koji omogućuju međusobno povezivanje izvora svjetlosti, detektora i uzorka.

LISUN pruža najbolje integrirajuće sfere.

Radna načela
Integrirajuća kugla ima unutarnju površinu koja je visoko reflektirajuća, a ta površina uzrokuje da se ulazna svjetlosna zraka reflektira nekoliko puta. Dolazna svjetlost potpuno se miješa i jednoliko raspršuje, što rezultira stvaranjem izotropnog polja zračenja unutar sfere. Zbog sposobnosti sfere da prostorno prosječi svjetlost, pogreške uzrokovane heterogenošću uzorka ili ovisnošću o smjeru su stoga smanjene.

Prednosti i prednosti
spektrofotometrija značajno je potpomognut upotrebom integrirajućih sfera u procesu. Za početak, poboljšavaju točnost mjerenja smanjenjem utjecaja pogrešaka uzrokovanih čimbenicima kao što su neravne površine uzorka, neobični oblici uzorka i različite veličine uzorka. To se radi na dva načina.

Činjenica da kugla ima svojstva koja joj omogućuju difuzno reflektiranje svjetlosti osigurava da svjetlo koje je otkriveno stvarno predstavlja cijeli uzorak. Drugo, integrirajuće sfere su svestrane i mogu se koristiti za širok raspon vrsta uzoraka i materijala zbog svoje prilagodljivosti. Zbog svoje prilagodljivosti, mogu se koristiti u kolorimetriji, mjerenju refleksije i karakterizaciji materijala, među ostalim područjima.

Kalibracija i standardi
Potrebno je temeljito provjeriti kalibraciju integrirajućih sfera kako bi se moglo vjerovati da su spektrofotometrijski rezultati pouzdani. Tijekom postupka kalibracije provode se mjerenja i izračuni kako bi se odredila ukupna refleksija, prostorna jednolikost i korekcije za nejednolikost.

Korištenje kalibriranih difuzora i certificiranih referentnih materijala dva su primjera vrsta kalibracijskih standarda koji se koriste kako bi se osigurali dosljedni rezultati.

Praktična razmatranja
Kad se radi o integrirajućim sferama, bitno je imati na umu niz činjenica i saznanja koja bi vam mogla biti od koristi. Stupanj do kojeg se unutarnje i vanjske površine kugle redovito održavaju i čiste u izravnoj je korelaciji sa stupnjem do kojeg reflektira svjetlost.

Ogrebotine i drugi oblici onečišćenja mogu utjecati na očitanja; kao rezultat toga, potrebno je poduzeti napore kako bi se smanjila vjerojatnost da će se to dogoditi. Za stvaranje pouzdanih nalaza također je bitno poznavanje geometrijskih parametara kugle, kao što su položaj i veličina otvora uzorka.

Napredne aplikacije
U kompliciranijim spektrofotometrijskim metodama, poput onih koje koriste neki od suvremenijih pristupa, integrirajuće sfere mogle bi se pokazati kao korisni alati. Uzimanje apsolutnih mjerenja refleksije i prijenosa izvora svjetlosti jedan je od primjera potencijalne upotrebe ove vrste primjene.

Da biste dobili točna očitanja, moguće je procijeniti refleksiju ili propusnost uzorka u odnosu na standard. Zbog toga je moguće napraviti precizne izračune optičkih konstanti poput indeksa loma i koeficijenta ekstinkcije. Ovo je od ogromne pomoći kada se radi o karakterizaciji premaza i tankih filmova.

Mjerenje raspršenosti i zamagljenosti još je jedan primjer primjene koja se smatra vrhunskom. Tijekom procesa mjerenja kvalitete raspršenja materijala, korištenjem integrirajućih sfera može se dobiti uvid u količinu raspršenja svjetlosti koja se događa unutar uzorka.

To omogućuje da se odredi koliko je svjetlosti raspršeno. Ove informacije mogu se izvrsno iskoristiti u optici, gdje je potrebno konstruirati učinkovite optičke sustave smanjenjem količine raspršene svjetlosti. Ove informacije mogle bi se dobro iskoristiti u optici.

Razmatranja za različite vrste uzoraka
Kada koristite integrirajuće sfere s različitim vrstama uzoraka, morate imati na umu nekoliko stvari koje morate uzeti u obzir. Kada radite s prahovima i granulama, održavanje ujednačene gustoće pakiranja i minimiziranje raspršenja svjetlosti zahtijeva pažljivo rukovanje i pripremu uzorka materijala.

Međutim, potrebne su kivete ili ćelije koje su razvijene izričito za korištenje s tekućinama kako bi se proizveli uzorci s jednakom debljinom na cijeloj ploči i smanjila površinska refleksija. Moguće je da će čvrstim uzorcima biti potrebni posebni spojevi ili držači kako bi se postiglo dobro poravnanje i pokrivenost unutar sfere.

Izazovi i ograničenja
Korištenje integrirajuće sfere može donijeti brojne prednosti; međutim, postoji i nekoliko nedostataka u zapošljavanju jednog. Integrirajuće sfere funkcionalne su samo u vrlo malom spektralnom rasponu, što je jedan od izazova koje pružaju.

Struktura i premaz sfere određuju spektralni raspon, pri čemu su određeni premazi učinkovitiji u određenim rasponima valnih duljina od drugih. Spektralni raspon je određen sferom. Dodatna uvreda povredi, integrirajuće sfere ne mogu objasniti kutnu distribuciju svjetlosti, što u određenim okolnostima može biti važno.

Budući razvoj
Istraživači koji rade na području integracije tehnologije sfera napravili su značajne korake naprijed kao rezultat poboljšanja točnosti i fleksibilnosti. Trenutno se radi na povećanju mogućnosti spektra sfera kako bi se mogle koristiti u ultraljubičastom i infracrvenom rasponu elektromagnetskog spektra.

Osim toga, provode se istraživanja kako bi se razvili inovativni materijali za premazivanje koji imaju bolju refleksiju i smanjenu apsorpciju. Noviji dizajni sfera koriste elemente poput unutarnjih pregrada i svjetlosnih zamki kako bi se smanjila količina neželjenog svjetla i povećala preciznost mjerenja.

Zaključak
Integrirajuće sfere bitna su komponenta spektrofotometrijskog procesa jer omogućuju dobivanje pouzdanih i točnih očitanja optičkih svojstava materijala koji se analizira. Zbog svoje sposobnosti da generiraju jednoliku disperziju svjetlosti i ograniče broj pogrešaka izazvanih varijabilnošću uzorka i efektima usmjerenja, oni igraju bitnu ulogu u velikom broju znanstvenih područja.

Kako se tehnološki napredak nastavlja, moglo bi biti izvedivo dodatno poboljšati raspon spektra, svojstva refleksije i komponente dizajna integrirajućih sfera. Kada istraživači imaju jasan uvid u ideje, primjene i probleme uključene u integraciju temeljenu na sferi spektrofotometrija, bolje su opremljeni za dobivanje pouzdanih i relevantnih podataka iz svojih studija. To je zato što je integracija sferne spektrofotometrije složena metoda.

Lisun Instruments Limited osnovao je LISUN GROUP u 2003. LISUN sustav kvalitete je strogo certificiran prema ISO9001:2015. Kao član CIE, LISUN proizvodi su dizajnirani na temelju CIE, IEC i drugih međunarodnih ili nacionalnih standarda. Svi proizvodi prošli su CE certifikat i ovjereni od strane laboratorija treće strane.

Naši glavni proizvodi su Goniofotometar, Integrirajući sferu, spektroradiometra, Napredni generator, ESD simulator oružja, EMI prijemnik, EMC test oprema, Električni sigurnosni ispitivač, Komora za zaštitu okoliša, temperatura komore, Klimatska komora, Toplinska komora, Ispitivanje soli, Komora za ispitivanje prašine, Vodootporno ispitivanje, RoHS test (EDXRF), Test žarne žice i Test iglica plamenom.

Slobodno nas kontaktirajte ako vam treba podrška.
Tehnički odjel: Service@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8615317907381
Odjel prodaje: Sales@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8618117273997

Oznake:LPCE-2