Povećanje točnosti mjerenja integracijom sfernih premaza i standarda refleksije

Uvod
In optička mjerenja, vrlo je potrebno imati rezultate koji su točni i pouzdani. Utvrđeno je da su integrirajuće kugle korisni instrumenti zbog njihove sposobnosti da pruže dosljedno osvjetljenje, kao i da smanje pogreške mjerenja uzrokovane heterogenošću uzorka i površinskim učincima.

Moguće je dodatno povećati točnost integrirajuća sferapodataka temeljenih na odabiru odgovarajućih premaza za unutarnju površinu kugle i korištenjem standarda refleksije koji su potvrđeni. U ovom članku razmatraju se trenutni napredak u ovim poljima i važnost kombiniranja sfernih premaza i standarda refleksije kako bi se dobila točnija mjerenja.

Integrirajući sferni premazi
Premazi na integrirajućim kuglama vrlo su potrebni za dobivanje točnih očitanja. Spektralni raspon, svojstva refleksije i ukupna kompatibilnost materijala za premazivanje za određenu primjenu primarna su razmatranja pri odabiru. Premazi od barijevog sulfata (BaSO4) vrlo su popularni jer imaju visoku refleksiju u vidljivom i bliskom infracrvenom spektru.

Izvrsna svojstva difuzne refleksije premaza proizvedenih od BaSO4 omogućuju osvjetljavanje cijele kugle na isti način. Međutim, dolazi do smanjenja refleksije u ultraljubičastom i infracrvenom području.

U nastojanju da pronađu rješenje za ovo ograničenje, istraživači istražuju nove materijale za premazivanje kao što su Spectralon® i PTFE (politetrafluoroetilen). U usporedbi s BaSO4, premazi napravljeni sa Spectralonom® imaju veću refleksivnost i sposobni su apsorbirati širi raspon valnih duljina (od UV do IR).

Budući da PTFE premazi imaju nisku fluorescenciju i visoku difuznu refleksiju, moguće ih je koristiti za mjerenja u ultraljubičastom (UV) kao iu vidljivom (VIS) spektru. Integrirajuće sfere sada se mogu koristiti u većem rasponu područja spektra zahvaljujući razvoju vrhunskih materijala za oblaganje, koji također jamče točna očitanja na različitim valnim duljinama.

Standardi spektralne refleksije
Samo putem točne kalibracije i sljedivosti moći ćete dobiti pouzdane zaključke iz svojih mjerenja. Standard spektralne refleksije često se koristi u kombinaciji s integrirajuća sfera i može se koristiti za kalibraciju i provjeru mjernih sustava.

Kalibracija i verifikacija mogu se izvesti prema standardu. Svojstva refleksije ovih dobro poznatih standarda opsežno su istražena u širokom rasponu uskih raspona valnih duljina.

Standardi refleksije često dijele niz svojstava, uključujući visoku stabilnost spektra, malu razinu nesigurnosti i definirane vrijednosti refleksije.

Kao standardi refleksije često se koriste prešani i sinterirani BaSO4, Spectralon® i metali visoke refleksije poput aluminija i zlata. Svojstva refleksije ovih materijala podvrgnuta su strogim ispitivanjima, a rezultati su potvrđeni korištenjem priznatih nacionalnih i međunarodnih standarda.

Integrirajuću kuglu treba često kalibrirati prema standardima refleksije kako bi se održala točna očitanja i provjerila jesu li ta mjerenja točna.

Uz upotrebu standarda refleksije, moguće je prilagoditi sustavne nedostatke u mjernom sustavu, kao što su oscilacije u odzivu detektora ili postupno trošenje premaza na kugli tijekom vremena. The integrirajuća sfera održava se u optimalnom stanju za optičko mjerenje pomoću dosljedne rekalibracije.

Napredak u tehnologijama premazivanja
Napredak koji je postignut u tehnologiji premazivanja doveo je do poboljšanja u točnosti mjerenja koja se provode pomoću integrirajućih kugli.  LISUN ima najbolju integrirajuću sferu na tržištu.

Znanstvenici uvijek traže nove materijale za premazivanje i procese kako bi povećali karakteristike refleksije, proširili raspon spektra premaza i smanjili pogreške u mjerenju.

Mnogi su ljudi zainteresirani za nanostrukturne premaze zbog njihove sposobnosti reguliranja interakcije svjetlosti i tvari i poboljšanja refleksije. Nanočestice poput titanijevog dioksida (TiO2) ili cinkovog oksida (ZnO) mogu se potencijalno uključiti u formulaciju premaza kako bi se povećala difuzna refleksija premaza.

Ove nanostrukturne prevlake poboljšavaju točnost mjerenja smanjujući količinu svjetlosti koja se gubi zbog raspršenog svjetla i povećavajući količinu svjetlosti koja se raspršuje.

Istraživači istražuju korištenje višeslojnih premaza kao potencijalne metode za poboljšanje refleksije u širem spektralnom rasponu.

Slaganjem materijala s različitim indeksima loma, moguće je regulirati kvalitetu refleksije u određenom rasponu valnih duljina. Spektralni raspon integrirajućih kuglica može se povećati s višeslojnim premazima, što omogućuje točnija mjerenja u ultraljubičastom (UV), vidljivom (VIS) i infracrvenom (IR) spektru.

Razvoj procesa nanošenja premaza kao što je raspršivanje ionskom zrakom i kemijsko taloženje iz pare omogućio je točnu regulaciju debljine premaza kao i njegovog sastava. Ovi procesi daju premaze koji su ujednačeni i postojani u cijeloj sferi, što pomaže u smanjenju raspona odstupanja refleksije koja postoji.

Karakterizacija i certificiranje premaza
Kako bi se dobila točna očitanja iz optičkih mjerenja, potrebno je pažljivo proučiti premaze integrirajućih kuglica. Dvije tehnike karakterizacije, spektrofotometrija i skaterometrija, često se koriste u procesu procjene refleksije premaza.

Ovi testovi se često provode u nizu upadnih kutova i kroz široki spektar valnih duljina. To se radi kako bi se spektralni odziv premaza mogao točno uhvatiti.

Kako bi se osigurala sljedivost i usporedivost mjerenja premaza, međunarodne organizacije i tijela za standardizaciju uspostavljaju smjernice i protokole za karakterizaciju i certifikaciju premaza.

Kako bi se potvrdila svojstva refleksije integrirajuća sfera premazi, te organizacije, kao što su Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST) i Međunarodna komisija za rasvjetu (CIE), uspostavljaju referentne materijale i referentne postupke mjerenja. Zbog ovih pravila za kontrolu kvalitete, podaci mjerenja koje proizvode različiti laboratoriji i organizacije mogu se osloniti na njih.

Kontrola kvalitete i održavanje
Kako bi se osiguralo da očitanja integrirajuće sfere ostanu pouzdana tijekom vremena, potrebno je redovito praćenje kvalitete i održavanje. Na preciznost mjerenja mogu utjecati čimbenici kao što su oštećenje premaza, kontaminacija ili jednostavna starost.

Posljedično, unutarnju površinu kugle treba redovito pregledavati kako bi se utvrdile bilo kakve promjene u kvaliteti refleksije. Ako na refleksiju sfere utječu prašina, otisci prstiju ili bilo koje druge nečistoće, potrebno je provesti odgovarajuće metode čišćenja u skladu s uputama proizvođača.

Osim toga, bitno je provjeriti i popraviti sva odstupanja mjerenja periodičnim kalibriranjem pomoću sljedivih standarda refleksije. Prilikom kalibracije važno je uzeti u obzir potencijalne izvore pogreške uključujući refleksiju premaza i varijacije odziva detektora.

Budući razvoj
Postoji nada za još veća poboljšanja u preciznosti mjerenja zbog stalnog razvoja premaza za integriranje kuglica i standarda refleksije.

Znanstvenici rade na proizvodnji premaza sa širim upotrebljivim spektrom, boljom konzistentnošću boja i manje fluorescencije ili zalutale svjetlosti. Premazi od nanomaterijala, najsuvremenije proizvodne metode i specijalizirane višeslojne arhitekture istražuju se kao potencijalni putevi do ovih ciljeva.

Mjerenja premaza postat će ujednačenija i vjerodostojnija kao rezultat razvoja metoda karakterizacije premaza i uvođenja snažnih procesa certificiranja. To će omogućiti praćenje i usporedbu kvalitete premaza u različitim objektima za ispitivanje i mjeračima.

Zaključak
Poboljšanje preciznosti optičkih mjerenja zahtijeva korištenje standarda refleksije spektra i korištenje premaza na integrirajućim sferama. Točni i pouzdani nalazi mjerenja mogu se postići pažljivim odabirom materijala za premazivanje, razvojem poboljšanih procesa premazivanja i točnim karakteriziranjem i certificiranjem premaza.

Dugoročna točnost integriranja opažanja temeljenih na sferi može se osigurati redovitom kontrolom kvalitete i održavanjem, kao što je periodična kalibracija korištenjem sljedivih standarda refleksije. Optička, spektroskopska i znanost o materijalima, između ostalog, imat će velike koristi od poboljšanja u preciznosti mjerenja koja će biti moguća daljnjim razvojem integrirajuća sfera premazi i standardi refleksije.

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