從測(cè)色儀的原理來(lái)分為兩類:
Ⅱ.光電積分測(cè)色儀 分光光度測(cè)色儀
通過(guò)對(duì)物體進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得其光譜反射率或光譜透射率,進(jìn)而得出物體色的三刺激值和色度坐標(biāo)的儀器稱為分光光度儀。
主要組成部分:光源、單色儀、積分球、光電檢測(cè)器、數(shù)據(jù)處理裝置
光電積分測(cè)色儀
光電積分色差儀器通過(guò)色度探測(cè)器對(duì)被測(cè)顏色光譜能量進(jìn)行積分測(cè)量,直接獲得目標(biāo)的三刺激值,如色度計(jì)和色差計(jì)等,已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)實(shí)踐。光電積分式色差儀測(cè)量與分光光度色差儀方法不同,它不是測(cè)量各個(gè)波長(zhǎng)的顏色刺激,而是在整個(gè)測(cè)量波長(zhǎng)范圍內(nèi)對(duì)被測(cè)顏色的光譜能量進(jìn)行一次積分測(cè)量。
按照測(cè)量方法分類,可分成兩種。 Ⅰ.機(jī)械掃描式分光測(cè)色儀:利用單色儀對(duì)被測(cè)光譜進(jìn)行機(jī)械掃描,逐點(diǎn)測(cè)出每個(gè)波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的輻射能量,由此達(dá)到光譜功率分布的測(cè)量屬于機(jī)械掃描式分光光度法。 Ⅱ.電子掃描式分光測(cè)色儀:采用光二極管陣列檢測(cè)器的多通道檢測(cè)技術(shù),通過(guò)探測(cè)器內(nèi)部的電子自動(dòng)掃描實(shí)現(xiàn)全波段光譜能量分布的屬于電子掃描式分光光度法。
分光測(cè)色儀按照光路設(shè)計(jì)分類 以試樣受到的照明光是單色光還是復(fù)色光來(lái)區(qū)分:
Ⅰ.正向光路設(shè)計(jì):先經(jīng)單色器分光,單色光按照波長(zhǎng)順次進(jìn)入積分球照射在試樣上進(jìn)行光電檢測(cè)。
特點(diǎn):不需要CIE標(biāo)準(zhǔn)光源;計(jì)算三刺激值時(shí),可以按照需要選用。
Ⅱ.逆向光路設(shè)計(jì):來(lái)自光源的復(fù)色光進(jìn)入積分球照射試樣,由單色儀對(duì)反射光分光,進(jìn)行光電檢測(cè)。
特點(diǎn):使用符合CIE標(biāo)準(zhǔn)的光源,可以測(cè)試含熒光樣品。
根據(jù)光路組成分類
Ⅰ.單光束測(cè)量
Ⅱ.準(zhǔn)雙光束測(cè)量
Ⅲ.真雙光束測(cè)量
單光束測(cè)量
工作白板和測(cè)試樣品分別依次測(cè)試。
特點(diǎn):抗外界干擾能力差,對(duì)環(huán)境變化敏感。 例如電壓波動(dòng)、溫度變化、電路中元件的漂移等都可能造成測(cè)試誤差。這是由于沒(méi)有另外的光路監(jiān)視上述條件瞬間變化引起的對(duì)測(cè)量值的影響程度。
準(zhǔn)雙光束測(cè)量
雙光束:一束測(cè)試白板(參比光束),另一束測(cè)試樣品(試樣反射光束)。每次測(cè)試時(shí),都根據(jù)校正時(shí)的數(shù)據(jù)對(duì)樣品光路測(cè)試值進(jìn)行修正。
所謂“準(zhǔn)”是指將單光束在非常短的時(shí)間內(nèi)對(duì)工作白板和樣品一先一后進(jìn)行測(cè)試。相當(dāng)于有兩束光的效果。由于減少了一條光路,降低了成本,但是測(cè)試精度變差。
真雙光束測(cè)量
工作白板和測(cè)試樣品同時(shí)進(jìn)行測(cè)試。參比光束、試樣反射光束分別通過(guò)獨(dú)立的檢測(cè)器接受。
特點(diǎn):隨時(shí)對(duì)樣品的測(cè)試值進(jìn)行修正,從而排除了外界條件干擾所造成的誤差。
測(cè)色儀器的內(nèi)部構(gòu)造
光源
通常有鹵素鎢絲燈和高強(qiáng)度脈沖氙燈。高強(qiáng)度脈沖氙燈——瞬間光強(qiáng)度大、壽命長(zhǎng)、信噪比高、測(cè)試分辨率高;電容器間歇放電閃光,光穩(wěn)定,樣品被照射時(shí)間短,不易變化。
單色器
主要分光部件,過(guò)去使用棱鏡,現(xiàn)用光柵或窄帶濾光片。 現(xiàn)代的測(cè)色儀將單色器和檢測(cè)器做成一個(gè)部件,通常是光柵和雙128元光電檢出器集成的部件。有一些特殊的測(cè)色分析儀配備雙排256個(gè)光二極管陣列和高分辨全息光柵。
積分球
內(nèi)壁用硫酸鋇等材料刷白的空心球體,直徑50~200mm,開(kāi)孔面積不超過(guò)反射面10%。
檢測(cè)器
檢測(cè)器是檢測(cè)光譜輻射通量的元件。把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎髾z測(cè)(現(xiàn)代測(cè)色儀將光柵和檢測(cè)器集成為一個(gè)部件)。
包括:
光電倍增管:靈敏度高,但是測(cè)量速度慢,m個(gè)波長(zhǎng)點(diǎn)至少需要m次檢出。
陣列光敏硅二極管:一次檢出各個(gè)波長(zhǎng)下的光信號(hào)。