Cary 5000 紫外­可见­近红外分光光度计

紫外可见近红外分光光度计是表征太阳能电池各组件和电池的光学性能（反射率和透射率）必不可少的工具。本文介绍了应用高性能的光度计Cary 5000配备积分球附件快速测试电池表面的反射率，并且采用小光斑附件缩小照射到样品上的光斑尺寸，直接对电池表面电极之间的微小面积进行测试，得到了高分辨率、低噪声的高质量光谱图，比较了几种情况下电池表面反射率的变化。

我们研究了将多角度光谱应用到薄膜的光学表征和多层镀膜逆向工程上。UMA 作为安捷伦的新型先进分光光度附件（安装在 Agilent Cary 5000 UV-Vis NIR 分光光度计上），可以提供多角度、s 偏振态和 p 偏振态下的反射率和透射率数据。验证了测量数据的准确性，并证实了从紫外到近红外的宽光谱范围内，在入射角最高达到 40°的情况下，所有的测量数据均具有很好的准确性。与传统的光谱分析相比，多角度光谱光度测定为研究人员提供了更多的实验信息。我们的研究表明，新的 UMA 分光光度计附件可以为各种光学镀层的表征及逆向工程问题的解决提供实验信息。

积分球是适用于各种类型样品和各种测量模式的多功能附件。球体为一空心球，其内壁是一层会发生漫反射的涂层。积分球形状的设计是为了收集没有方向特异性的反射线或透视线，并为检测器提供积分信号。安捷伦有一系列适用于 Cary 4000/5000/6000i 仪器的外置和内置 DRA 附件，包括测量漫反射、镜面反射或混合样品反射率、透射率和吸光度的三种外置和三种内置 DRA 。

由于仪器的光度线性范围限制，仪器随着光密度或浓度的增加测量吸光度的准确度会受到影响。光度线性度差会使仪器产生不正确的结果，并导致校准曲线变得非线性。滤光片技术的加入提供了一种简单而价廉的方法来证明大多数分光光度计的光度线性范围。本文主要介绍通过测试证明了新一代Cary4000/5000/6000i分光光度计在高吸收度水平下的光度线性范围。该系列仪器的光度现行范围均在8A以上，对于测试高吸光度样品的用户是最佳的选择。

三氧化二铝，俗称氧化铝，是一种广泛存在的天然化合物，同时在工业上也有广泛的应用。氧化铝除了用作颜料或磨料外，在脱硫或加氢反应中也起着重要的催化剂载体作用。当其作为催化剂载体时，催化剂上的活性通常由镍金属纳米粒子组成的。在Ni/Al2O3催化剂制备的第一步中，镍盐与氧化铝表面的相互作用最终决定了催化剂的活性相分散和活性。因此，为了改进催化剂的制备，跟踪热处理过程中镍形态的变化至关重要。 本文使用Cary5000 UV-Vis-NIR分光光度计搭配漫反射附件可以实现对在较宽的温度范围内发生的化学转变进行更加深入研究，实现催化剂性能的表征。

使用配备 UMA 附件的 Cary 5000 测量折射率和薄膜厚度

使用 Praying Mantis 附件和 Agilent Cary 5000 UV-Vis-NIR 分光光度计

使用两种方法测量单晶光学材料的折射率

关于此项工作的更多详细信息首次发表于 Optics Express 16129，2012 年 7 月 2 日，第 20 卷，14 号[1]。 高质量多层光学镀膜的设计师和制造商需要使用可靠的方法来准确测量薄膜材料的光学常数。他们通常使用紫外-可见-红外分光光度计测得样品在标准入射和接近标准入射情况下的透射率 (T) 和反射率 (R)。了解所生成数据的准确度和任何误差的来源（随机或系统）将可以得到更可靠的样品表征数据[2,3]。

多色性（源自古希腊语 πλέον «更多» + χρόμα «色彩»）是一种从不同角度观察透明晶体时会呈现不同颜色的光学现象[1]。有时颜色变化仅限于明暗变化，例如从淡粉色 到深粉色[2]。 晶体分为光学各向同性（立方晶系）、光学各向异性单轴（六方晶系、三角晶系、四方晶系）和光学各向异性双轴（斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系）。 最大的变化限于三种颜色。此现象可以在双轴晶体中观察到，称为三色性。在单轴晶体中可以观察到两种颜色的变化，称为二色性。多色性通常是涵盖上述两种现象的术语[2]。

该研究的详细情况首次发表在《应用光学》2012 年 1 月 10 日号（总第 51 卷，第二期）上[1]。 精确测定薄膜和多层镀膜的光学参数（使用光学镀膜的逆向工程）对于生产高质量的产品至关重要。这些数据可以给设计和生产环节提供反馈。对每一层依次进行评估后得到的逆向工程结果可以用来调整沉积参数，重校监测系统，改善对各层的厚度控制。 通常是使用紫外-可见-近红外 (UV-Vis-NIR) 或傅里叶变换红外 (FTIR) 分光光度法进行光学表征，对透明基板上的薄膜样品垂直入射或接近垂直入射时的透射率 (T)和/或反射率 (R) 的数据进行分析。然而，基于垂直入射的透射率和反射率测量的光学表征以及基于垂直或接近垂直入射的透射率和反射率测量数据的可靠的逆向工程仍然十分困难。

安捷伦 Cary UV-Vis-NIR 固体样品支架用于固体样品固定位置的透射率测量。有几种配合支架使用的光阑掩屏可选，便于小样品的光束准直和测量。支架的多样性使其可进行各种测量配置，以便对各种类型和尺寸的样品进行测量。Cary 60 固体样品支架固定在 Cary 60 的底部，适用于对直径低至 5 mm 的样品进行测量。Cary 100/300 固体样品支架配有6 个可容纳各种样品的固定夹，样品和参比光束可连续扫过三个支架。Cary 4000/5000/6000i 固体样品支架固定在光学导轨上，适用于各种厚度的样品，且可使样品定位在光束中的任何位置

VW 镜面反射附件专用于测量平滑固体材料对近垂直入射角光束的镜面反射。“VW”一词描述了穿过附件参比和样品测量位置的光路。“VW”附件设计了一个可以灵活移动安装的用于校正及样品测量的球形镜面。除样品外，两次测量时光路内的光学部件均相同，因而可完成真正的绝对反射测量。绝对测量不需要用标准物质对结果进行校正。

带通滤光片可以做为光栅单色器的廉价替代品，用于分离窄波长区域。许多商用的带通滤光片的最大半峰宽为10nm。本文主要使用安捷伦Cary系列高端分光光度计对亚纳米带通滤光片的半峰宽进行了表征。测试的三个样品中，其中一个样品的半峰宽为3.1埃，而另外两个样品的半峰宽仅为1.2埃。即使在极限的操作条件下，安捷伦Cary系列高端紫外依然能获得准确的测试结果。

多色性是一种透明晶体从不同角度观察会产生不同颜色的光学现象。有时颜色的变化仅限于阴影的变化，如从浅粉色变成深粉色。晶体可分为光学各向异性（立方晶体体系）、光学各向异性单轴（六角、三角晶体体系）和光学各项异性双轴（斜方、单斜、三斜晶体体系）几类。最大的变化仅限于三种颜色变化，这种现象一般可在双轴晶体中观察到，成为三色晶体。在单轴晶体中可以观察到双色变化，称为二色性。多色性经常被用来形容以上两种现象。多色性是由晶体的光学各向异性引起的。在光学各向异性晶体中，光的吸收取决于光波的频率和它的偏振。 为研究晶体的二色性，可使用安捷伦的Cary5000 UV-Vis-NIR分光光度计搭配全能测量附件（UMA）进行测试。UMA系统标配软件自动控制的偏振器，可自动发射出测试需要的P光和S光，满足实验测量的需求。

Cary VASRA 具有自动测量入射光角度在 20 到 70 度范围内样品表面镜面反射率的能力。可方便地安装在 Cary 4000/5000/6000i的样品仓中，具有以下几个特点：1)移动平台可随角度的改变来移动样品。无论入射角度如何变化，都能确保光束的中心照到同一位置。2)将样品固定在狭缝镜像位置，因此，只要选择适当的光谱带宽 (SBW)，即可改变镜像宽度，从而可用于分析不同种类的样品。3)附件配备几种不同尺寸的光阑挡板，分别为 2、10 和 20 mm，其中还包括一个圆形样品支架，确保改变镜像尺寸或掩屏尺寸以适合不同大小样品的分析。4)该附件通过 Cary WinUV 软件驱动，无需用户介入改变角度，实现了完全自动化测量。 •Cary VASRA 附件可精确测量透镜涂层、玻璃上的抗反射涂层、涂层薄膜以及镜面的折光率 (RI)。

采用配备全能型测量附件包的 Cary 5000 分光光度计测量了两种样品的折射率。其中一个样品为纳米复合涂层：石英基底（可见光范围内透明）上的 Zr-Si-B-(N) 薄膜。第二个样品为单晶硅基底（可见光范围内不透明）上的铌酸锂 LiNbO3 层状结构。计算出了两个样品的折射率，准确度为 ±0.01。根据所测定的折射率，计算了两个样品的薄膜厚度。