Istraživanje utjecaja veličine i oblika uzorka na integrirajuća mjerenja sfere

Uvod
Integrirajuće sfere se često koriste u procesu optičko mjerenje kako bi se dobili precizni nalazi. Ipak, moguće je da će na rezultate mjerenja utjecati veličina i oblik uzoraka koji se ocjenjuju.

Cilj ovog članka je istražiti utjecaj koji veličina i oblik uzorka imaju na mjerenja dobivena korištenjem integrirajuća sfera te rasvijetliti čimbenike koje je potrebno uzeti u obzir kako bi se dobili točni rezultati.

Uloga veličine uzorka u mjerenjima
Vrijednosti koje su izmjerene osjetljive su na distribuciju svjetlosti unutar integrirajuće sfere, koja se može promijeniti veličinom uzorka koji se testira. Izmjerene vrijednosti osjetljive su na raspodjelu svjetlosti unutar integrirajuće sfere.

Ako je veličina uzorka smanjena, postoji mogućnost da će doći do curenja svjetla kao i neravnomjernog osvjetljenja. S druge strane, ako je uzorak prevelik, može blokirati previše svjetla, što može rezultirati lažnim rezultatima. To se može izbjeći držanjem uzorka na veličini kojom se može upravljati.

Morate potpuno pokriti unos ako želite da rezultati vaših testova budu pouzdani i postojani tijekom vremena. Ako je uzorak premalen da prođe kroz otvor, mogu se upotrijebiti držači uzorka ili adapteri kako bi se optimizirala količina prikupljene svjetlosti.

Kako bi se spriječilo bilo kakvo zasjenjenje, važno je uzeti u obzir udaljenost koja postoji između uzorka i unutarnje površine kugle.

Razumijevanje utjecaja oblika uzorka
Postoji mogućnost da priroda uzorka koji se ispituje može utjecati na preciznost mjerenja dobivenih pomoću integrirajućih sfera.

Postoji mogućnost da će se pretpostavka o jednoličnom osvjetljenju povrijediti ako se uzorcima neidealnih oblika u eksperiment dodaju efekti raspršenja i refleksije. Zbog ovih odstupanja, moguće je da mjerenja uključuju pogreške i propuste.

Postoji mogućnost da korištenje držača uzorka ili pričvršćivača koji održavaju uzorak u fiksnom položaju i orijentaciji unutar integrirajuće sfere može pomoći u ublažavanju nekih od ovih problema. To pomaže osigurati dobivanje pouzdanih mjerenja smanjenjem utjecaja različitih oblika uzoraka na rezultate istraživanja.

Razmatranja za difuzni i zrcalni uzorak
Mjerenja iz integrirajuće sfere vrlo su osjetljiva na optičke karakteristike uzorka, difuzne i zrcalne. Difuzni uzorci, s druge strane, raspršuju svjetlost u svim smjerovima, za razliku od spekularnih uzoraka, koji obično reflektiraju svjetlost u jednom smjeru. Za točna mjerenja, obje vrste uzoraka zahtijevaju značajnu pažnju i razmatranje.

Kada se radi o difuznim uzorcima, bitno je ravnomjerno osvijetliti uzorak i prikupiti reflektirano svjetlo pomoću integrirajuće sfere.

Ovo je neophodno kada radite s difuznim uzorcima. Ako karakteristike raspršenja uzorka variraju u različitim smjerovima, prikupljanje velikog broja mjerenja pod različitim kutovima ili zajedničko usrednjavanje rezultata može biti od pomoći.

Međutim, za promjenu kuta refleksije od zrcalnih uzoraka moguće je da su potrebni daljnji postupci. Optička svojstva uzorka mogu se precizno procijeniti usmjeravanjem svjetla koje se zrcalno reflektira prema integrirajućoj sferi pomoću difuzora ili polarizatora. To omogućuje veću točnost analize.

Utjecaj pozicioniranja uzorka
Položaj unutar integrirajuća sfera gdje se uzorak stavlja također može utjecati na rezultat mjerenja. Udaljenost između uzorka i unutarnje površine kugle, kao i smjer u kojem je uzorak okrenut, utječu na količinu prikupljene svjetlosti kao i na jednolikost osvjetljenja.

Moguće je da će doći do učinaka zasjenjenja i nepoželjnih refleksija ako se uzorak postavi na mjesto koje je preblizu unutarnjoj površini. LISUN ima najbolju integrirajuću sferu na tržištu.

Međutim, sposobnost uzorka da učinkovito skuplja svjetlost može biti ugrožena ako se nalazi na prevelikoj udaljenosti od površine. Samo pedantnom promjenom položaja i orijentacije uzorka dok se nalazi unutar integrirajuće sfere moguće je dobiti mjerenja koja su točna i ponovljiva.

Validacija i verifikacija
Kako bi se zajamčila točnost mjerenja izvedenih korištenjem integrirajućih sfera u različitim rasponima dimenzija i konfiguracija uzorka, potrebno je provesti postupke validacije i verifikacije. To se postiže uspoređivanjem stvarnih nalaza s vrijednostima koje su bile predviđene korištenjem referentnih uzoraka koji su već imali definirana optička svojstva.

Pristup se može potvrditi mjerenjem referentnih uzoraka različitih veličina i oblika i utvrđivanjem jesu li rezultati dosljedni i slažu li se jedni s drugima. Ispituju se optička svojstva poznatih uzoraka, a nalazi se uspoređuju ili sa standardnim modelom ili s teorijskim modelom, ovisno o okolnostima.

Zaključak
Točnost integriranja očitanja sfere vrlo je osjetljiva na veličinu i oblik uzoraka koji se mjere. Kako biste dobili pouzdane rezultate, važno ih je uzeti u obzir i koristiti prave metode. Ulazni otvor mora biti u potpunosti pokriven odabranom veličinom uzorka, ali ne smije postojati praznina kroz koje svjetlost može ulaziti ili izlaziti.

Kako bi se povećalo prikupljanje svjetlosti i smanjile pogreške u mjerenju, mogu se koristiti standardizirani držači uzoraka ili adapteri.

Oblik uzorka također je važan faktor o kojem treba razmišljati. Učinci raspršenja ili refleksije uzrokovani uzorcima nepravilnog oblika mogu uzrokovati odstupanje svjetlosti od pretpostavke idealne jednolike svjetlosti. Jedan od načina da se spriječe ovi problemi i zajamče pouzdana očitanja je korištenje držača uzorka ili učvršćenja koji drže uzorak u istom položaju i orijentaciji unutar integrirajuće sfere.

Poseban oprez treba biti s difuznim i zrcalnim uzorcima. Ravnomjerno osvjetljenje je potrebno za difuzne materijale, a brojna mjerenja provedena na različitim usmjerenjima mogu pomoći u objašnjenju razlika u smjeru u kvaliteti raspršenja. Difuzori ili polarizatori mogu biti potrebni za promjenu smjera refleksije tijekom mjerenja zrcalnih uzoraka.

Ključno je da uzorci budu točno postavljeni unutar integrirajuće sfere. Ujednačeno i učinkovito prikupljanje svjetla može se postići određivanjem najbolje udaljenosti između uzorka i unutarnje površine te najbolje orijentacije. Izbjegavanje sjena, neželjenih refleksija i smanjene učinkovitosti prikupljanja svjetla zahtijeva pažljivo planiranje.

Za potvrdu i provjeru trebaju se koristiti referentni uzorci s utvrđenim optičkim karakteristikama integrirajuća sfera rezultate za različite veličine i oblike uzoraka.

Pouzdanost i preciznost mjernog sustava može se ocijeniti usporedbom stvarnih rezultata s predviđenim. Točnost integriranih mjerenja sfere zajamčena je ovim postupkom testiranja i provjere.

Ukratko, ako želite pouzdane nalaze iz mjerenja integrirajuće sfere, morate znati kako veličina i oblik uzorka utječu na podatke. Pogreške i nedosljednosti mogu se smanjiti uz pomoć standardnih držača uzorka, optimizirane veličine uzorka i preciznog postavljanja uzorka.

Preciznost integriranih mjerenja sfere može se zajamčiti za širok raspon veličina i oblika uzoraka validacijom i potvrđivanjem rezultata korištenjem referentnih uzoraka. Prilikom izvođenja optičkih mjerenja, ovi čimbenici poboljšavaju učinkovitost i pouzdanost integracije tehnologije sfere.

Oznake:LPCE-2 (LMS-9000)