1.透反射

透射/反射光譜是材料本身的一項(xiàng)重要光學(xué)特性，在現(xiàn)今工業(yè)蓬勃發(fā)展的背景下，對(duì)材料本身特性的質(zhì)量控制越來(lái)越嚴(yán)格，從而利用光譜儀進(jìn)行快速準(zhǔn)確的反射光譜/透射光譜的測(cè)量技術(shù)也開(kāi)始日漸成熟。

1.1原理知識(shí)

在透過(guò)率測(cè)量時(shí)，象素n上的透過(guò)率是用當(dāng)前樣品、參考和背景數(shù)據(jù)按下面方程計(jì)算出來(lái)的：

式中T-----------透過(guò)率

Sample-----------樣品透過(guò)強(qiáng)度值

Ref------------參考樣片透過(guò)強(qiáng)度

Dark-----------背景數(shù)據(jù)

透過(guò)率的百分比在數(shù)學(xué)上與反射率是一樣的，所以同樣可以用于反射實(shí)驗(yàn)，反射測(cè)試中ref為參考板反射強(qiáng)度（如果需要測(cè)量絕對(duì)反射率值，需要在式中乘以系數(shù)C，C為參考反射板在每個(gè)波長(zhǎng)的絕對(duì)反射率值）。

2.1應(yīng)用背景

透射/反射光譜儀系統(tǒng)具有測(cè)量快速，準(zhǔn)確，方便集成等優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)、產(chǎn)品在線測(cè)試等應(yīng)用。目前的主要應(yīng)用在：

高分子材料反射/透射測(cè)試

建筑玻璃 反射/透射測(cè)試

在線 反射/透射測(cè)試

光伏壓花玻璃 透射測(cè)試

干涉濾光片 透射測(cè)試

薄膜樣品 反射/透射測(cè)試

各種晶體、塑料、紡織品等反射測(cè)試

平板、LCD、背光板、手機(jī)/平板油墨孔等透射測(cè)量?

3.透射/反射測(cè)量及常用配置

3.1透射測(cè)量

萊森光學(xué)的透過(guò)率光譜系統(tǒng)進(jìn)行透過(guò)率測(cè)量時(shí)，一般采用積分球測(cè)量方式。積分球具有非常好的空間反射特性，透射光經(jīng)過(guò)多次反射后會(huì)變得非常均勻，測(cè)結(jié)果穩(wěn)定，重復(fù)性好，同時(shí)積分球良好的光學(xué)特性，使在測(cè)試不同性質(zhì)的樣品時(shí)都可以得到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

圖3-1 透過(guò)率光路示意圖

這種光路多用于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)或工業(yè)在線測(cè)試；這種光路配置不需要接觸樣品表面，搭建方便，對(duì)樣品形狀沒(méi)有嚴(yán)格要求，測(cè)試方便快速，搭配定制光學(xué)附件可應(yīng)用于高溫的產(chǎn)線環(huán)境，既適用于在線測(cè)試，也適用于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量；對(duì)于有些特殊測(cè)量，如以不同入射角照射樣品，測(cè)量材料透射比的變化情況，或者當(dāng)測(cè)試樣品具有不同的表面特性時(shí)，如光伏壓花玻璃、平板油墨孔、OLED等光學(xué)玻璃可以定制專用角度光學(xué)鏡頭及附件以不同角度用到積分球的方式進(jìn)行測(cè)試。

3.2反射測(cè)量

圖3-2 反射率光路示意圖1

圖3-3 反射率光路示意圖2

使用萊森光學(xué)的iSpec-TMS100-IND光譜系統(tǒng)反射率測(cè)量，一般采用反射積分球測(cè)量光路，反射積分球內(nèi)表面是完美的漫射體，具有非常均勻的空間反射特性，反射光在內(nèi)表面經(jīng)過(guò)多次反射后變得十分均勻，而且光強(qiáng)隨之衰減；具有測(cè)量穩(wěn)定，重復(fù)性好，結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

4.實(shí)驗(yàn)

4.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

測(cè)試樣品的透過(guò)率。（反射率光譜范圍400-1000nm）。

4.2實(shí)驗(yàn)儀器列表

4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

按圖3-1示意圖搭建光路，在暗室環(huán)境，光路不變的條件下，僅更換測(cè)試樣品的不同測(cè)試位置，測(cè)試樣品的不同測(cè)試位置光譜范圍在400nm-1000nm的透過(guò)率。在測(cè)試樣品時(shí)，規(guī)定涂料層朝上時(shí)為正面，涂料層朝下時(shí)為反面進(jìn)行測(cè)試，每款樣品采集三組數(shù)據(jù)。

圖4-1  透過(guò)率測(cè)試實(shí)驗(yàn)實(shí)際光路圖

4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

樣品選擇4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)和8號(hào)樣品，從左到右依次排列，如下圖所示。

樣品展示圖

每個(gè)樣品在正反面皆采取了三組數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)結(jié)果幾乎一致，所以只選用一組數(shù)據(jù)做對(duì)比。

5.結(jié)論

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出以下結(jié)論：

1.樣品正反面透射率曲線走向相近。其中4號(hào)樣品近紅外波段透射率較高；6號(hào)樣品在700nm波段出現(xiàn)一個(gè)峰值；7號(hào)樣品在550nm波段范圍出現(xiàn)峰值。

2.從數(shù)據(jù)對(duì)比中可以看出，四種樣品反面測(cè)試出來(lái)的透射率都比正面的要高，有可能是光源是否直接打在涂料層所造成的影響。