СПЕКТРОФОТОМЕТР definition of СПЕКТРОФОТОМЕТР and synonyms of СПЕКТРОФОТОМЕТР (Ukrainian)

Матеріал з Вікіпедії – вільної енциклопедії

У цій статті не вистачає посилань на джерела інформації.

Зміст

Визначення

Спектрофотометр(від спектр та фотометр) — прилад для дослідження спектрального складу по довжинах хвиль електромагнітних випромінювань в оптичному діапазоні, знаходження спектральних характеристик випромінювачів та об'єктів, що взаємодіяли з випромінюванням, а також для спектрального аналізу та фотометрування.

Застосування

Спектрофотометри можуть працювати в різних діапазонах довжин хвиль від ультрафіолетового до інфрачервоного. Залежно від цього, прилади мають різне призначення.

Призначення

Основне призначення спектрофотометрів у поліграфічній галузі - проведення точної лініаризації та калібрування процесів друку. Спектрофотометри компаній GretagMacbeth, X-Rite, Techkon, Konica-Minolta та інших виробників надають можливість проведення точкових та автоматизованих вимірів для створення високоякісних ICC-профілів.

Конструкція

На рисунках наведено дві основні схеми спектрофотометрів, що вимірюють спектральний апертурний коефіцієнт відображення даного об'єкта щодо робочого стандарту з відомою спектральною характеристикою:

Вимірюваний зразок висвітлюється білим світлом. Монохроматор розташований у вихідному потоці. Для покращення характеристик та точності вимірювань у сучасних спектрофотометрах також використовуються подвійні монохроматори.

Вимірюваний зразок висвітлюється монохроматичним світлом.

Конструктивні схеми

Є дві схеми побудови спектрофотометрів: спектрофотометр у вигляді клиноподібної пластинки та із застосуванням гетеродинної схеми прийому світлового випромінювання.

У виглядіклиноподібної платівки

Спектрофотометр у вигляді клиноподібної платівки

Спектрофотометр (рис.1) виконаний у вигляді клиноподібної пластинки, на одну з поверхонь якої нанесений тонкий шар, що частково пропускає, а на іншу поверхню нанесено відображає покриття, частково пропускає світлове випромінювання.

Принцип роботи спектрофотометра заснований на реєстрації інтерференційних смуг стоячої світлової хвилі шляхом проектування зображення системи інтерференційних смуг на фоточутливі лінійки. При цьому метод обробки сигналу відрізняється від традиційної Фур'є-спектроскопії лише тим, що перетворенню піддаються сигнали не тимчасової, а просторової частоти.

Гетеродинна схема прийому світлового випромінювання.

Для цього спектрофотометр забезпечують другим лазером з частотою випромінювання, що відрізняється від першого на частоту світлового биття (рис.2). При цьому від випромінювання другого лазера утворюються інтерференційні смуги практично з тим же періодом d, а на тонкому шарі, як змішувачі, виникають світлові биття. Отримані електричні сигнали реєструють і піддають двовимірному перетворенню Фур'є.

Світлофільтри

У поліграфії можуть використовуватися такі світлофільтри:

  • POL - поляризаційний фільтр. Використовується для отримання ймовірного спектра після закріплення фарби.
  • D65 – застосовується для імітації джерела випромінювання D65.
  • UV-cut застосовується при вимірюванні оптичних густин паперів, в яких використовуються флюоресцентні оптичні відбілювачі.
  • No - позначення відсутності світлофільтра. Зазвичай використовується прозоре скло, що захищаєспекрофотометр від пилу.

Джерела випромінювання

Основними джерелами випромінювання є:

  • А(світло лампи розжарювання, 2856 К);
  • С(непряме сонячне світло, 6774 К);
  • D(денне світло, 5000 К);
  • D65(денне світло, 6500 К);
  • F11(флуоресцентне випромінювання вузького діапазону відповідає трубці Philips TL84);
  • і т.п.

Оптична схема

Геометрія виміру

Міжнародною комісією з висвітлення рекомендовано 4 різні геометрії для вимірювання спектра відображення:

  • 45/0(зразок висвітлюється одним або декількома світловими пучками, осі яких утворюють кут45±5°щодо нормалі до поверхні зразка).
  • 0/45(зразок висвітлюється світловим пучком, вісь якого становить з нормаллю до зразка кут не більше10°).
  • D/0(зразок висвітлюється дифузно за допомогою інтегруючої сфери. Інтегруюча сфера може мати будь-який діаметр за умови, що сумарна площа отворів не перевищує10 %внутрішньої поверхні, що відбиває сфери).
  • 0/D(зразок висвітлюється світловим пучком, вісь якого становить з нормаллю до зразка кут не більше10°. Відбитий потік збирається за допомогою інтегруючої сфери).

Модифікація основних геометрій вимірів

Для виключення дзеркальної складової високоглянцевих матеріалів приймач світла розміщується під кутом 8° до нормалі, а напроти нього симетрично щодо нормалі встановлюється пастка блиску. Світло, яке не потрапляє на зразок під кутом 8° (завдяки пастці блиску), не відображається дзеркально у напрямку приймача, отже, відбитий зразком потік складається тількиз дифузного світла. У такому разі геометрія виміру стаєD/8. Якщо дзеркальний компонент увімкнено, то позначення такого -D/8:i(пастка закрита). Якщо вимкнений, то геометрія виміру позначаєтьсяD/8:е(пастка відкрита).

Специфікація

Спектральна роздільна здатність

Спектральна роздільна здатністьце здатність спектрофотометра вимірювати спектр випромінювання. Визначається таким чином, шириною єдиного інтервалу довжин хвиль, в якому оцінюється величина потоку випромінювання. Зазвичай крок, який змінюється величина довжини хвилі дорівнює 10 нм. Що дозволяє з високим ступенем точності проводити вимірювання спектра будь-яких випромінювань. Більш точні спектрофотометри, що застосовуються для дослідницьких цілей, можуть проводити вимірювання спектра і у вужчих інтервалах рівних 5 нм і 1 нм, однак точність буде зайвою при використанні в поліграфії.

Спектральний діапазон

Спектральний діапазонце діапазон у межах якого може працювати спектрофотометр. Більшість випадків у поліграфії оцінюється спектр світлового випромінювання у видимому діапазоні довжин хвиль від 380 до 730 нм. Для деяких випадків буває необхідним оцінити ультрафіолетову та інфрачервону складову випромінювання. Спектрофотометри вимірюють лише спектр випромінювання. Всі інші показники розглядаються за спектральними даними.

Міжприладова узгодженість

Міжприладна узгодженість- це розкид вимірюваних значень одного і того ж зразка, що вимірюється за допомогою еталонного та досліджуваного приладу.

Повторюваність

Повторюваністьвизначає точність вимірювань, які здійснюються тими ж операторами при кількох вимірах однаковими приладами одних ітих самих зразків.

All translations of СПЕКТРОФОТОМЕТР