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光譜測色儀的構造詳解

2010-09-08

光譜測色儀的構造詳解

   通過對物體色進行光譜光度測量，測得其光譜反射因數或光譜透射比，進而計算出物體色的三刺激值，色品坐標或其他色度參數的儀器，稱為光譜測色儀，顏色的光譜光度測量在色度學總具有重要的意義。要實現高準確度的色測量，或是對光點積分式色度及進行定標，以及建立色度標準，都必須借助于光譜測色儀進行光譜光度測量。
   光譜測色儀的組成:光譜測色儀根據它的功能至少包括以下4個部分：光源、單色儀、探測器和數據處理系統。
一、光源
    光譜測色儀的光源要求具有連續的光譜功率分布和足夠的發光強度，并且發光穩定。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光性能，是應用廣泛的光源。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3200K左右，發光效率也相應提高。鎢燈使用方便，常被用作可見和紅外光譜區的光源。但鎢燈缺乏紫外波段的光譜輻射。因此，一般的紫外——可見光譜光度計都采用氙氣來補充紫外輻射部分。
二、單色儀
    單色儀把光源發出的復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。當色儀根據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。它是利用介質對不同波長的光有不同的折射率，而把復雜成分的白光按波長順序分解成方向不同的單色光，以達到色散的目的。
    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構比較復雜，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，比較均勻地選擇幾個間隔波長段或點來進行測量。這樣對單色器要求可以簡化，只需要在有限個波長上提供一定帶寬的單色光。 
    4、可調皆激光單色器
              激光具有單色幸好，能量高等優點，今年來由于染色激光器等可調諧激光器的發展，已能做到在一定的波段范圍內獲得波長連續可調，單色性很好的強激光光束。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變為電能從而記錄和比較輻射通量的大小。