反射測量解決方案

轉自 海洋光學 解決方案

用光譜儀進行反射測量類似于人眼對所看到物體的反應一樣，但是更具量化和客觀性。通過反射光譜我們可對兩個顏色相近或不同質地的物體進行對比分析。不同樣品表面反射的光是由于樣品本身特定化學物質的吸收、散射或透射引起，所以我們還能通過反射光譜信息獲得樣品的成分組成。

反射原理

反射包括鏡面反射和漫反射，當光照射到非常光滑的表面（如鏡子或玻璃）會發生鏡面反射，這時候反射角等于入射角。相對的，不光滑的表面就會發生漫反射，漫反射的反射角是不規則的。那些非常晃眼的或者非常光亮的樣品表面大多是鏡面反射和漫反射同時存在。

鏡面反射和漫反射

海洋光學OceanView軟件在反射率測量時，基于以下公式：

其中：

背景光譜是指沒有樣品存在的時候，光譜儀輸出的光譜。參考光譜指的是反射參考板的光譜。

當我們對物體進行反射測量時，判斷物體表面主要是哪種反射類型很重要，另外需判斷要接收的是全部光還是部分反射光。在測量反射過程中，光譜儀的選擇很重要，但其實配件的選擇也同樣不可小覷。海洋光學提供測量樣品所需的配件。接下來我們就反射測量解決方案（光譜配件、探頭等等）進行詳細分析。

QR系列反射探頭

當我們需快速測量樣品或者在樣品表面非常小的點采樣時，反射探頭是非常理想的選擇。它既可測量鏡面反射，也可測量漫反射，同時也可基于光源和光譜儀的配置不同，選擇不同類型的光纖。反射探頭中，光源通過6根光纖以圓錐形的方式入射到樣品表面，而中心的光纖能收集到所有這些光斑反射回來的光（下左圖中紅色部分）。

在為測量選擇反射探頭時，最重要的因素是波長范圍和所需的通光量。光斑直徑取決于反射探頭頂端至樣品的工作距離，可輕易改變。反射探頭采用6包1光纖排布，芯徑為400μm，數值孔徑為0.22，收光角25.4°，可根據此計算出光斑的大小。

RPH-1反射探頭支架

RPH-1反射探頭支架可將反射探頭固定在與平面呈45°和90°的角度上。配合海洋光學光譜儀、光源及反射探頭使用，可幫助完成反射測量配置。測量鏡面反射率時，將探頭固定在反射探頭支架的90°入射角孔。測量漫反射率時，使用45°入射角孔。使用反射探頭支架能確保從一個樣品到下一個樣品的工作距離一致。它的無光澤黑色涂飾層也有助于減少環境光。

WS-1標準反射板

由反射率測量公式可見，反射率的測量是基于某波長處背景光譜的強度以及參考光譜的強度。因此，必須同時選配一個作為參考光譜測量的標準漫反射板。

WS-1漫反射標準版使用PTFE光學反射材料，其表面為朗伯表面。該材料在250-1500nm波段范圍內的反射率>98%，在250-2200nm波段范圍內的反射率>95%。

HL-2000系列鹵鎢燈光源

HL-2000系列鹵鎢燈光源，可覆蓋可見-近紅外波段的全光譜（360-2400nm）檢測，內置散熱風扇，可確保光源穩定輸出。同時，HL-2000-LL系列光源使用了長壽命燈泡，穩定使用時長可達10，000小時。

OceanView光譜分析軟件

OceanView是海洋光學的旗艦級光譜應用軟件，支持Windows，Mac OS和Linux系統，兼容海洋光學現有所有光譜儀。內置大量應用向導，能引導客戶完成復雜的光譜應用測試（吸光度、透過率、反射率、熒光、拉曼、輻射測量等）。只需選擇所要測試的應用，軟件會一步一步引導，讓您輕松地完成系統設置和數據采集。

Flame微型光纖光譜儀

Flame系列微型光纖光譜儀小巧堅固，大幅改進了內部設計，并集成了自動化生產工藝，在熱穩定性與臺間一致性方面優于同級產品。Flame-S-VIS-NIR-ES的光譜波段范圍350-1000nm，光學分辨率1.33nm，積分時間1ms-65s，狹縫25μm，A/D轉換16位，增強的探測器柱面鏡設計尤其適合漫反射光譜的測量，同時也可進行反射顏色的測量。

解決方案參數

配置清單

森泉為您的科研事業添磚加瓦：

1）激光控制：激光電流源、激光器溫控器、激光器控制、伺服設備與系統等等

2）探測器：光電探測器、單光子計數器、單光子探測器、CCD、光譜分析系統等等

3）定位與加工：納米定位系統、微納運動系統、多維位移臺、旋轉臺、微型操作器等等

4）光源：半導體激光器、固體激光器、單頻激光器、單縱模激光器、窄線寬激光器、光通訊波段激光器、CO2激光器、中紅外激光器、染料激光器、飛秒超快激光器等等

5）光機械件：用于光路系統搭建的高品質無應力光機械件，如光學調整架、鏡架、支撐桿、固定底座等等

6）光學平臺：主動隔振平臺、氣浮隔振臺、實驗桌、剛性工作臺、面包板、隔振、隔磁、隔聲綜合解決方案等等

7）光學元件：各類晶體、光纖、偏轉鏡、反射鏡、透射鏡、半透半反鏡、濾光片、衰減片、玻片等等

8）染料：激光染料、熒光染料、光致變色染料、光致發光染料、吸收染料等等