紫外积分球好还标准检测器

1. 前言　 使用紫外分光光度计测定固体样品时，会用到积分球。积分球的种类繁多，有不同的尺寸、形状、涂层材质。日立紫外可见近红外分光光度计UH4150具有多种积分球检测器，可以满足不同样品的测量需求。图1 日立UH4150及其丰富附件这里以透镜测定为例，介绍标准积分球和全积分球。 2. 积分球结构标准积分球的内壁涂层为BaSO4，副白板的材质为Al2O3。它不但可以测定透过率，还可以测定全反射率和漫反射率。全积分球的副白板位置处无开孔，其内层材质同样为BaSO4。因此，全积分球不能测定全反射率和漫反射率。图2 标准积分球和全积分球的结构 3. 透镜的测定实例当测定如透镜类的样品时，其透射光束会在积分球内发生较大变化，若使用标准积分球时，透射光会从积分球背面的副白板溢出，并由副白板和积分球内壁反射。如图3所示，由于Al2O3和积分球内层BaSO4的反射率不同，因此基线校正(仅通过副白板反射校正)和样品测定时的光学条件不同，无法得到正确的测光值。图3 Al2O3和BaSO4的反射光谱详细信息请点击：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/s930350.htm 4. 总结 日立提供多种积分球，包括全积分球和标准积分球，以及开口倾角不同的标准积分球等，满足多种样品的精确测定。拨打400-830-5821，联系我们。

拉曼光谱技术被称为分子指纹谱，可以对目标分子进行准确的定性分析，因而用途广泛。但是其固有的特点，例如拉曼散射信号弱等，限制了其应用范围，尤其是在气体检测领域的应用。气体分子密度低，透光度高，作为激发光源的激光在气体中可以传输较长距离，而拉曼信号作为散射信号散射向四周立体空间，因此不能通过像吸收光谱那样简单的通过增加光程来实现信号的增强。拉曼光谱应用于气体检测具有以下优点：1、准确定性：可以根据特征光谱对除惰性气体外的所有气体进行准确的定性分析；并且气体分子受周围环境影响小，其分子结构均一性较高，因此其特征光谱单色性好；气体分子结构简单，其特征光谱峰较少，不同分子间特征峰重合较少，有利于混合气体的分析。2、准确定量：气体的透明度具有的优点之一是，气体检测过程中不会受到荧光干扰，优点之二即气体分子被激发出的拉曼信号在被收集过程中与其他气体分子发生相互作用的概率极低，所以拉曼光谱强度与分子数量及拉曼散射截面成正比。而拉曼散射截面是固定量，因此拉曼光谱强度的变化量正比于分子数量的变化量，可以用来准确的计算分子数的相对变化。3、无损测量：拉曼散射过程是分子振动-转动能级的跃迁过程，不会破坏分子结构。4、无接触检测：拉曼散射采用光作为信号载体，可以通过透光窗口等对特殊环境例如高压、高温、剧毒等样品进行测试。在气体检测领域，由于气体的流动性，更需要对特殊气体进行密闭处理来保证气体的稳定性，适合对有毒、腐蚀性等的气体进行检测。5、同位素分子的分析：同位素作为标记物而应用广泛，而对同位素分子进行区分往往需要气相色谱和高分辨质谱联用这种昂贵的技术来实现，而作为分子振动-转动谱的拉曼光谱，其同位素的不同质量在其特征峰的频移上表现明显，可以轻松的区分同位素的种类和相对含量。正因为以上原因，在二十世纪六十年代激光出现并且作为拉曼光谱的光源而广泛应用的时候，科学家尝试将拉曼光谱技术应用于气体检测领域。近共焦腔、逆向多重反射池、能量聚集腔、多通道拉曼增益池、改进型多通道拉曼光谱仪、空心光子晶体光纤等多种提高激光功率使用效率或拉曼散射收集效率的极具光学技巧的设计应运而生，提高了拉曼光谱技术对于气体分子的检测限并且取得了显著的效果。拉曼散射的特点，及用于拉曼光谱分析的光谱仪的特点决定了共焦型拉曼光谱仪的高效率、高空间分辨率和高光谱分辨率。光谱仪需要将入光狭缝开到50微米甚至更小来保证光谱分辨率，设计一套光学系统将较大空间的散射信号收集聚焦到狭缝这样的狭窄空间并不现实，因此将激光聚焦到一个微小空间并且将这一微小空间的散射信号收集后聚集到狭缝，成为一种可行性选择，这样既充分利用了激光的激发功率，又实现了散射信号的高效收集。因此共焦型拉曼光谱仪提高了拉曼信号的强度，扩大了拉曼光谱技术的应用范围。同样的设计也可以应用于气体检测当中，不同于固体的拉曼信号散射向空气中的部分会被收集，散射向固体内部的部分会被固体吸收或者漫反射，因此很难充分收集；气体的均一性及其透光性决定了其散射向四周的信号均不会受到较大干扰，因此使信号的更高效的收集成为可能。共焦激发收集系统正是为了解决气体的拉曼散射信号的高效收集而设计，散射向上下、左右、前后的信号被聚焦镜准直后传输向反射镜，最终传输向左方的光谱分析系统。根据光的可逆性原理，进入系统的激光也会被上下、左右、前后的聚焦镜聚焦到焦点，从而同时提高激发光功率的使用效率。此设计的优点是可以增加更多的聚焦镜和反射镜，最终实现焦点散射向四周立体空间的所有信号传输向同一个方向，从而实现球状散射信号的充分收集。激光在气体中的传输距离可以达到几十千米，因此共焦激发收集系统中的数次反射的光程远小于这个距离，很难实现激发光功率的充分利用。互相平行的光可以被聚焦到一个点，而激光光斑毫米级别的直径远小于聚焦镜的直径，因此如果能实现光的多次来回反射并且互相平行，其效果将等同于多台激光器并排放置。直角反射镜可以将光的前进方向偏转180度并且与原方向互相平行，传输方向相反，两个直角反射镜配合使用可以使激光多次来回反射形成一个平面，在外面再放置两个直角反射镜可以实现激光平面的纵向扩展，最终互相平行，方向相反的激光布满立体空间。因此，四个直角反射镜配合使用可以使1毫米直径的激光在1英寸的光学元件间来回反射百次以上，而这些光因为互相平行，因此都会被聚焦镜聚焦到焦点。将四直角反射镜增光程系统与共焦激发收集系统结合，形成的系统既能充分利用激发光的功率，又能充分收集散射信号，其结构类似一个球体，因此被称为“拉曼积分球”。目前该技术已经能实现常压下ppm量级的气体检测，还可以通过增加激光功率、对气体加压以提高气体密度，增加曝光时间等来进一步提高检测限。拉曼积分球适用于透明度高的样品，例如气体，上图为典型的空气的拉曼光谱图，包括氮气，氧气的振动峰、转动峰和振动峰耦合的转动峰，水分子的振动峰等，对其进行局部放大，能看到氧气同位素拉曼峰，氮气同位素拉曼峰，二氧化碳拉曼峰等。目前气体检测应用广泛，例如与碳循环相关的各种气体，在催化剂作用下，碳会转换成各种有机分子，拉曼积分球可以实现对反应物和产物的1秒钟内万分之一的浓度检测，而最小样品量只需要2毫升，完全实现原位监控的作用。即使碳循环成各种液体，根据液体的挥发性，即使不需要加热升华，类似甘油等难以挥发的液体的挥发物依然可以被检测到。而对于一些固体的碳化合物，例如塑胶跑道，其挥发气体的成分和浓度的检测方法正在进一步研究当中。土壤的有机污染检测是拉曼积分球的另一个重要应用方向，将被污染的土壤放到密闭加热腔中，使其中的有机污染物升华成气体，即可实现对有机污染物的定性、定量分析。汽车发动机的状态会通过其尾气的成分反映出来，燃料挥发物和一氧化碳含量高说明进气不畅通，氧气剩余多则说明燃料喷嘴的效率不够；氮氧化物的含量高说明排烟脱氮不彻底。其他方面的应用包括环境气体检测，化工厂废气排放监控等等，作为一种自主研制、具有自主知识产权的气体检测技术，相比于传统气体检测技术具有实时快速、无损、检测限好、能区分同分异构体和同位素取代分子等优点，实现了我国气体检测技术的弯道超车，而其应用场景正进一步拓展。三年来，该技术正从发明一步步走向完善，虽然没能争取到纵向项目的支撑，但是相关的科学家的持续投入和支持保证了拉曼积分球技术研发的顺利进行，检测限已经从最初的勉强万分之一到达目前百万分之一，并且还有进一步提高的空间。随着我国对技术研究的重视和大力支持，该技术将会在我国气体检测领域占有一席之地并将推向国际市场。后记我国的分析仪器，尤其是高端分析仪器主要依赖进口，随着我国科研水平的快速提升，仪器自主研发能力也得到了很大的提高。特别是，实验室具有丰富仪器使用经验，在外企中从事技术服务的科学家和工程师也越来越多，他们对高端分析仪器有自己的认识和见解。而且，部分科学家和工程师已经开始了自主仪器研制并取得了很好的成果。相信随着国家在仪器研制方面的大力支持，成果评价体制的进一步均衡，国产化仪器的提倡作用和科学家、工程师的共同努力下，不久的将来，我国会产生一大批自主设计，具有自主知识产权，具有明确应用领域的先进的分析仪器。作者简介黄保坤：博士，高级工程师，江苏海洋大学教师，huang_baokun@163.com。曾就职于中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和英国雷尼绍公司，作为技术负责人研制的深海紫外拉曼光谱仪实现下潜作业深度7749米，是目前世界上工作深度最深的拉曼光谱仪。为中科院、中石化、中核、上海市公安局、各大高校研制了拉曼积分球、显微拉曼、台式拉曼、便携式拉曼等多种类型的拉曼光谱仪。

01用途蓝菲光学（Labsphere）是图像传感器校准光源中公认的领导者。此款设备具备了照度连续可调、高低色温连续可调的功能，高均匀性避免了定位带来的误差。主要应用于各类光学光学传感器研究、开发和生产测试和校准。02一体式设备节省空间本产品是专门为光学传感器校准而推出的定制产线LED类型均匀光源。一体式设备，内置Labsphere专门设计用均匀光源系列积分球。本款产品经过优化设计，内置积分球配置高低色温LED, 开口2inch。开口处均匀光源的均匀性可以达到98%以上。这款产品内置多通道直流电源用于LED直流供电，内置多通道监控，可以实时监控开口处照度。每颗LED都在做过老化和校准，并且可通过软件精密控制LED电流大小，获得几乎连续可调的色温和照度。软件接口和二次开发模块，便于客户后期系统集成。03优化设计积分球出光处配置高透过率中性匀化片，防止灰尘进入积分球带来的污染。积分球采用高性能LED， LED配置了风冷式散热，保证长期重复性和复现性。04组成光源主机、多通道电源、积分球均匀光源、带滤光片的探测器、电流表、软件、防灰滤光片、高低色温LED模组、软件、校准。05特点方形外观、一体式设计出口照度均匀性 99%开口：45mm色温：高低色温连续可调照度：高低输出连续可调照度色温设置mS级别调整和迅速切换可实时监控照度和LED衰减情况高重复性可加选件监控光谱变化和色温变化06测量应用照度/亮度校准色温校准光谱校准动态范围平场响应线性度量子效率饱和曝光度灵敏度空间和角不均匀度07行业应用环境光传感器校准CMOS图像传感器测试手机相机校准光电二极管响应测试RGB传感器测试 小型摄像头08软件LED进行老化，以及通过内部自带的散热装置，保证系统输出良好的稳定性。此外，通过自带高精度的亮度/照度监控器，可以实时观测亮度输出情况。亮度/照度稳定性(10分钟)均匀性：内置优化结构和尺寸设计的积分球，以及高漫反射率的涂料，提升了光源的反射次数从而提升均匀性达到99%以上。均匀性：内置优化结构和尺寸设计的积分球，以及高漫反射率的涂料，提升了光源的反射次数从而提升均匀性达到99%以上。

LED积分球均匀光源（LED-USS） 蓝菲光学LED-USS积分球光源提供了一种超均匀，高动态范围，亮度/色温均可精细调节的面光源。该积分球光源基于蓝菲光学40年的光学系统开发经验，独有的高反射率漫反射材料，巧妙的积分球结构设计，是行业内研发测试，质量检查，生产测试的理想解决方案。图1. 通过积分球对相机校正 近年来，随着机器视觉系统的快速发展，越来越多的产线上采用基于工业相机的系统进行快速测量，引导，检测和目标识别。其中一个主要的应用是平板显示检测系统，尤其是OLED面板在消费电子的大规模使用后，对机器视觉系统提出了更高的要求。一个高精度的机器视觉系统需要高性能的光源进行校正。 LED-USS提供了满足国际相机性能测试标准EMVA-1288所需的高性能光源，能够对工业相机进行平场矫正，线性度校正，暗噪声评估等。图2. 积分球开口亮度示意图 该积分球使用蓝菲光学独有的Spectraflect® 材料，具有以下两个特点：1. 对紫外-可见-红外波段具有超高的光谱反射率，可以实现各类光谱的高流明输出。2. 近乎完美的朗伯反射特性，保证入射光在积分球内壁任何一处均匀分布。 基于以上特性，再结合蓝菲光学特殊的积分球结构设计，可以实现开口处超均匀的输出。 图3. 开口处均匀性测试结果 通过内部自带的散热装置，系统的光输出能够保证很好的稳定性。此外，通过自带高精度的亮度监控器，可以实时观测亮度输出情况。图4. LED-USS亮度输出稳定性（10分钟） LED-USS还提供易用的操作软件，能够便利的设定，调整，输出不同等级的亮度，色温。并能够实时监控系统的各项指标。图5. 控制软件界面系统特点出光面大且超级均匀系统输出稳定性高亮度可调节，可实现从微弱光到高亮度线性输出色温动态可调节自带亮度监控，实时观测亮度输出情况软件提供SDK，可与其他设备联合开发可定制大视场均匀光源可定制从紫外到红外范围内单一或多个波长的均匀光源可定制光谱仪监控光谱输出情况应用领域主要应用于各类相机的平场校正，线性度校正，暗噪声校正，动态范围校正等EMVA1288相关参数校正，在很多行业有广泛应用：平板显示检测相机校正大视场相机，360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头校正规格参数 产品型号 LED-USS-030 LED-USS-050料号LCA-00283-000LCA-00284-000积分球尺寸(cm)3050开口尺寸(cm)1020积分球材料Spectraflect® Spectraflect® 亮度范围(cd/m2)*0.5~250000.1~5000亮度均匀性**99%99%调节步数5×1045×104色温范围(K)2800~75002800~7500色温均匀性±15K±15K短期稳定性±0.1%±0.1%预热时间30s30s系统监控硅探测器硅探测器控制软件 自带 自带系统尺寸(mm)510×330×490730×570×720系统重量(kg)2052外接电源100~240VAC 50/60Hz100~240VAC 50/60Hz可定制积分球尺寸/大视场/各类单波长光源/光谱仪/软件开发SDK * 亮度范围指的是某些特定色温下系统能够达到的动态范围 **亮度均匀性指的是基于NIST CoV(Coefficient of Variation)计算公式计算得到 创新点：LED-USS是目前世界均匀性最高的面光源，其卓越的性能可以满足EMVA1288要求的相机均匀度，线性度，信噪比，动态范围等诸多参数测试。是从研发到生产，各类工业相机的理想校准光源。 • 出光面超级均匀，均匀性大于99.5% • 系统输出稳定性高，稳定性达0.1% • 亮度线性可调节，可实现从微弱光0.1cd/m2至25000cd/m2的亮度输出 • 色温动态可调节，可实现从低色温2700K到高色温7500K的输出 • 自带亮度监控，实时观测亮度输出情况 • 软件实现光源和探测器的全部控制，界面简单易用，可提供控制指令供二次开发。 • 系统还可定制各类色温，亮度，单色光，大视场角等不同参数的光源 LED积分球均匀光源（LED-USS）

在基于垂直腔面发射激光器（VCSEL）的激光雷达和面部识别系统中，对激光束的多属性评估至关重要。这些属性包括功率、频谱和时间脉冲形状，它们共同决定了激光性能的优劣。然而，捕获和准确测量这些属性，特别是对于准直、发散、连续和脉冲光源，极具挑战性。Labsphere的多功能激光功率积分球和传感器凭借其出色的性能和精确度，为解决这些问题提供了有效方案。我们可根据您的需求提供激光功率测量积分球。选择不同的尺寸和涂层以满足您特定的测试激光功率水平。同时，根据测试激光的波长以及光学探测器的光谱响应度校准范围，我们可为您定制最合适的光学探测器，确保满足您的所有需求。特点确保激光器发出的功率能够被全面收集，无论其发散角度或偏振状态如何。高效地衰减高功率，以防止传感器过载。集成第二个探测器端口，用于进行光谱监测或扩大波长覆盖范围。减少在裸露状态下，传感器有效区域响应不均匀所引起的误差。应用&bull 连续（CW）与脉冲激光测量&bull 实验室与生产测试&bull 镜头校准&bull 激光功率质量评估LPMS 配备皮安计和激光功率软件&bull 第n波长的平均辐射功率（连续波）&bull 第n波长的平均峰值辐射功率（脉冲）&bull 探测器采样率（Hz）&bull 探测器扫描间隔（秒）&bull 激光功率密度：单位面积的瞬时激光束功率，单位为W/cm2，可选择以cm2为单位的光束面积需要输入光束面积&bull 最大功率（连续波）&bull 最小功率（连续波）&bull 峰值辐射功率（脉冲）&bull 脉冲宽度或脉冲持续时间间隔&bull 辐射功率范围（连续波）&bull 辐射功率（W）&bull 重复率/频率（脉冲）&bull 标准偏差（连续波）&bull 总脉冲数&bull 波长（由客户根据激光输出和校准数据表选择）

在开发用于测量光源色温 (CCT) 的相机系统时，对其进行正确的校准以提供准确的读数是非常重要的。通常使用已知温度的标准黑体光源来完成校准。 一家研究机构需要一个可以模拟 5000K 和 2856K 曲线的黑体光源来校准他们正在开发的条纹相机。 客户要求该系统尺寸足够小，可通过 340 mm的开口孔安装到用于其测试配置的腔室中。 图1 条纹相机（源于网络图片）Labsphere（蓝菲光学）为客户提供了一个准确、安全、易于使用且可以轻松集成到他们的测试环境中的黑体光源。系统中的 8 英寸的积分球有一个 2 英寸的开口，并配备了几个高级组件，使其能够满足客户的规格要求：图2 Labsphere(蓝菲光学)提供的黑体校准积分球光源图3 标准化测量辐亮度和5015K黑体曲线两个卤素灯，可在开口处提供高达 40,000 cd/m2 的光通量；开口端的色彩平衡 Omega 滤光片可调整 CCT 并将光谱输出完美匹配黑体曲线；硅探测器组件：用于测量可见光光谱通量的；以及光谱仪：用于测量两次测试之间的波长分布；-两个探测器的滤光片组件，包括一个快门滑片、附加色彩平衡 Omega 滤光片和一个用于第三个滤光片的滑片特定应用的安装底板，设计用于安装在腔室中，以及 3米长的电缆，使电源机架和计算机能放在外面使用；制冷风扇，以防止意外灼伤和设备损坏。特点图4 面均匀性-97.5%具有 97.5% 的面均匀性，每次测试都能保证准确的结果；设计灵活，客户可使用一个系统在多种温度下校准相机；光谱输出与客户要求的黑体曲线完美匹配，提供与标准黑体光源相同的精度；使用 Labsphere （蓝菲光学）的 HELIOSense 软件可以轻松对每个组件进行微调控制以及实时数据收集和可视化；Labsphere（蓝菲光学） 保持与客户密切沟通，使客户能够获得专为他们的测试环境设计和构建的系统；提供的探测器可确保灯准确校准，并且提供可靠地测试数据。

[摘要]：积分球光学结构的色差仪，在漫射方式下测量物体颜色，充分理解SCI和SCE模式的差异，并作合理选择，能帮助测量者把握光泽度，皮纹对样品颜色的影响。[关键字]：d/8°积分球，SCI/SCE，色差仪，汽车内饰，光泽度，皮纹；[正文]：颜色是汽车内饰的装饰特性中，能给人最直观视觉体验的属性，品质上属于高关注度对象，颜色管理涉及在设计造型、配色开发，量产品控，终端客户体验这条产业链的所有环节。而汽车内饰材质多样，工艺繁多，部品间颜色匹配的部位多，而且随着市场需求的变化，工艺推陈出新，设计由简入繁，使颜色管控更具挑战性，如何高效的管理颜色已成为不可回避的课题。在如今工业4.0大环境下，色差仪已成为快速准确定量并评判颜色的辅助工具，该应用能科学的规避人员经验个体差异、光源环境影响对颜色评价造成的偏差，让颜色沟通更客观准确，更流畅自如。市面上用于颜色测量的色差仪有很多，光学结构各有不同，具体需要针对部品特点选择合理的色差仪。需特别注意，不同的光学结构的色差仪，测量相同样品，数据是不具可比性的，因为光学结构不同（如积分球，单角度），仪器内置的颜色数据算法也不同。积分球式色差仪，就是其中一种光学结构，见图1。积分球是一个直径大于等于十几厘米的中空金属球，它的内表面涂布有高反射漫射物质，如硫酸钡或聚四氟乙烯，理论上要求其不吸收光线。如图1，进入这个球体的光线经过多次反射后，照射在样品上，这时可判断来自积分球内不同角度的光通量均相同，达到完全漫反射状态，最后所有光线只能从测量孔、光源孔或镜面反射孔射出积分球， 测量孔与法线夹角呈8°位置，而相对的与法线也呈8°位置的为镜面反射光，此处有一开孔，为镜面反射孔，见图2，可根据测量需求，关闭此孔将镜面光包含在测量内（SCI模式），或打开此孔将镜面光排除在测量之外（SCE模式）。其几何条件缩写如下：d/8°：i—漫射照射，8°观察角度，镜面光包括在内；即，SCI或SPIN；d/8°：e—漫射照射，8°观察角度，镜面光排除在外；即，SCE或SPEX 二者效果差异在于：SCI—测量物体表面真实色；SCE—测量颜色数据与人眼目视效果一致。此种装置最初是由来自通用电气的Arthur C. Hardy发明的（1935） [*]，因为他注意到当观察者观察光滑样品时，他们总是旋转样品以消除镜面反射，颜色测量时，除去这部分光，得到的结果与目视测量有更好的一致性，这便是积分球SCI、SCE当初的设计初衷。自1958年成立至今的半个多世纪，爱色丽（X-Rite）公司在颜色测量领域取得了长足的发展，积分球色差仪的最新代表—Ci6X便携式系列，Ci7XX0台式系列—可实现SCI/SCE模式同时测量，其中Ci6X便携式系列的积分球为SPECTRALON材质，具有优异的稳定性和疲劳性，同时提供参比光束的测量，优化信噪比，可实现更高的测量精度。汽车内饰的特点是，对于观察者而言，其反射光以漫反射为主，特别是前挡玻璃周边的部品对光泽度的管控尤为苛刻，如仪表台，光泽度有相应的设计要求，若仪表台表面光泽度过高，会在挡风玻璃上形成炫光和倒影，干扰驾驶员视线，同时过多的镜面光线进入驾驶员眼睛，易造成驾驶员疲劳，这将严重影响驾驶安全性，所以，零部件制造商会根据图纸光泽度要求对仪表台进行消光处理，避免镜面反射。针对这样的部品，各角度肉眼观察，颜色并未有明显差异，当然如果部品属性有一定的光泽或者有表面有皮纹，还是会影响视觉对颜色的判断，目视颜色感觉存在差异。1931年CIE定义并推荐的积分球光学几何条件的颜色测量仪器，则适用于这种漫反射的部品。内饰部品多注塑件，皮革，织物，此类部品以漫反射为主，以注塑件为例，其工艺特点导致其光泽度不是一个稳定值，如注塑模具使用频次的提高，注塑剂，脱模剂等工艺助剂的存在，均对部品光泽度的提高有贡献，更主要的方面是图纸设计要求，其光泽度在模具制作时已考虑其中。颜色评判时，SCI模式下工程师可确定其材料的真实色，SCE模式下，得到的颜色数据则与目视感官一致；如此双模式下，即使客户给到的是没有皮纹的标准色板来要求厂家配色，厂家提供皮纹品与客户确认颜色时，也可以通过SCI模式准确的实现客观颜色；另一方面，当SCI模式下的颜色数据与标准很吻合的前提下，若客户目视判断颜色有差异，需重新调准标准，也可以通过SCE的数据，确定调色方向，从而与客户达成最终的颜色标准，降低颜色评判难度，提高调色效率。另外，需要注意的是，不同材质之间的颜色实现，理论上应以相应材质的基材制作标准色板，进行品控管理；因为材质不同，对光吸收性也是不同的，具体差异性，有待数据验证！测量实例：1、汽车内饰顶棚ABS真空吸塑部品的颜色光泽度测量黄1、黄2是同一张带有皮纹的塑料板材，因加热吸塑后拉伸量不同，导致皮纹深浅，光泽度出现差异，目视效果：2比1偏黄。“差异（黄1-黄2）”数据显示，二者SPIN模式下的Lab值相当，而SPEX模式下的数据差异与目视感觉相吻合。2、汽车内饰门板下段PP注塑品的颜色光泽度测量黑1、黑2是同一个部品的正反面（黑1：背面无皮纹；黑2：正面带皮纹），目视效果：1比2黑，2比1黄；从“差异（黑1-黑2）”数据看，二者SPIN值相当，说明SPIN消除了大部分纹理影响测得了“真实”颜色，而SPEX值与目视效果一致，即测得的是表观感觉；注释：a、 以上写真为手机拍摄，照片颜色与实际目视部品的颜色会有偏差，实物颜色以上述目视描述为准；b、 以上数据由X-Rite公司Ci64UV机型测量获得，该机型可同时获取60°相对光泽度数据。小结：基于市场需求而设计开发出的SCI/SCE积分球结构的色差仪，在汽车内饰领用应用广泛，在于它针对具有不同光泽度的漫反射部品的真实色和感官色的准确测量，无论是设计端，还是品控端，这种直接高效的数字化颜色管理方案，备受工程师青睐；[*]：Hardy先生于1935年发表在美国光学学会杂志《A New Recording Spectrophotometer》[参考文献]：（美）伯恩斯（Roy S. Berns），《颜色技术原理》，化学工业出版社2002年10月版；更多内容咨询欢迎拨打爱色丽官方热线：400-606-5155！爱色丽官方网站：www.xrite.cn

色彩测量技术积分球结构的几何特性及优势一、d/8º 积分球测量结构及其特点积分球是一种内部壁面呈现白色的球形设备，以其卓越的反射和散射性能被广泛应用于测量光源的色度和强度。在进行颜色测量时，该设备特设多个孔口以便于操作。主要包括一个测量孔，用于与测试样品紧密结合；对面设置一个观测孔，或称为接收器孔，位于测量孔的直接对面，通常与球体法线成8º 角，主要功能是收集样品反射的光线；另外，与观测孔在球体法线上对称的位置设置有一个镜面反射孔，该孔可根据需要开启或关闭，以控制是否收集镜面反射光。这一几何结构被称为d/8º 积分球测量结构，其独特的设计使其在颜色测量领域中具有重要应用。d/8º 测量结构示意图在操作过程中，光从光源发射，经积分球的内壁进行全面的漫反射，使得这些散射光线能够均匀地从各个角度照射到试样上。这导致试样吸收和反射光线，其中定向于8度的反射光被接收器捕获以进行颜色评估。因此，与0度/45度的测量配置相比，d/8度积分球测量结构的一大特点是使用的是漫射光源，这相当于周围环绕着无数个点光源，而非0度/45度配置下的单一光源。其次，接收器位于8度位置，利用可开闭的对称镜面反射孔，可以选择性地收集包含镜面反射（SPIN）的数据或排除镜面反射（SPEX）的数据。包含镜面反射与排除镜面反射光路示意图根据所述分析，当光线投射到样本上时，会经历吸收、散射以及镜面反射的过程。样本表面的物理特性决定了光线的传播方式：平滑表面导致高光泽和较强的镜面反射，同时散射较少；相反，粗糙表面导致低光泽、较弱的镜面反射和较强的散射。因此，对于具有相同材料但光泽不同的样本，当考虑镜面反射时，测量结果显示一致性（即1＋2＝2＋1），这代表了材料的固有颜色，也就是其真实色。然而，在排除镜面反射的情况下，样本之间的差异变得明显（1≠2），这些数据反映了材料特性与表面物理状态的综合效应，代表了表观色，更贴近于人眼观察到的效果。镜面反射数据的包含与排除之间的主要区别由镜面反射光引起，其强度随样品的光泽度变化而变化。因此，样品的光泽度直接影响了在包含与排除镜面反射条件下数据的差异程度。对不同光泽度的涂层在这两种条件下进行测量，得到的色度数据及其差异情况如表所示。不同光泽的样品包含与排除镜面状态的数据差异涂层的光泽程度对包含镜面反射的数据影响较小，但对排除镜面反射的数据有显著影响。随着样品光泽度的增加，排除镜面反射条件下的明度值会降低，导致与包含镜面反射数据的差异增大。积分球技术已广泛应用于多个行业，尤其是在纺织印染和塑料制品检测中，它成为了首选工具。积分球结构能够适应从低光泽到高光泽的样品（如金银卡片和电镀产品），甚至能够检测具有简单特殊效果的涂料。由于积分球仪器能测量样品的真实色，它通常被选用于电脑配色系统中的分光光度计。积分球作为该结构中最关键的组件之一，其内壁采用高漫反射材料制成，因此成本相对较高。为确保测量数据的精确性，需要进行良好的日常维护，以维持其卓越的漫反射性能。二、产品推荐便携式分光光度仪Ci64便携式分光光度仪Ci64是高精度的色彩测量工具，专为满足各种行业对色彩精确度和一致性要求而设计。该仪器特别适合于纺织印染、塑料制品等行业的色彩检测，无论是对于低光泽还是高光泽样本，如金银卡或电镀产品，Ci64均能提供卓越的性能。它甚至能够精确测量具有特殊效果的涂层，如珠光或金属光泽涂料。Ci64结合了积分球测量技术的优势，包括能够在包含或排除镜面反射的条件下进行测量，从而确保了对样品真实色的准确捕获。这种灵活性使得Ci64在电脑配色系统中尤为重要，因为它可以提供关键的色彩数据以支持精确配色。该仪器的设计考虑了易用性和便携性，使得现场测试变得简单快捷。Ci64的内壁使用高漫反射材料制成，确保了测量过程中光线的均匀分布，从而提高了数据的准确性和重复性。然而，为了维持这种高度的漫反射性能和数据精度，Ci64需要适当的日常维护。三、关于爱色丽“爱色丽彩通 ”总部位于美国密歇根州，成立于1958年。作为全球知名的色彩趋势、科学和技术公司，爱色丽彩通提供服务和解决方案，帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。如果您需要更多信息，请关注官方微信公众号：爱色丽彩通

积分球是光测量的主要工具之一。积分球可以同时捕获一个光源发出的所有辐射。制造商和最终用户发认为在进行光测量时，测量灯的几个主要特性尤为重要。分别是流明值，颜色和效率（每瓦特能源输出多少流明）。流明是通过对人眼视觉函数加权光谱辐射通量来确定的。在本文中，我们将简要介绍用于确定光通量的两种基本类型的仪器：光度计和分光辐射度计。 光度计是一种根据光度系统直接测量光的测光仪器。光度计需要使用含有滤光片的探测器，该探测器近似于人眼的相对光谱响应。关联的光谱响应通常称为CIE发光效率函数，Vλ函数，或更常见的称为人眼视觉函数曲线。分光辐射计，如我们的IllumiaPlus2系统，允许您直接测量光源的光谱辐射通量，然后将光谱响应应用于光谱数据并计算出高精度的流明值。从积分球分光辐射计中获取光谱信息的性能优势是：1）更好的流明计算，2）色度坐标的计算，3）显色指数的计算。 分光辐射计是准确确定光源光通量的完美选择。使用分光辐射计时，所有光谱数据都唾手可得。光谱数据易于转换以转化为重要的颜色指数，例如色度，相关色温和显色指数。另一方面，使用带有滤光片探测器的光度计测试时，不可能对CIE发光效率函数进行完美的模拟，并且会导致测量误差。要了解有关使用积分球分光辐射计进行光测量的更多信息，请观看这个视频系列，我们演示了使用我们的IllumiaPlus2光测量系统的程序。Labsphere是光测量和积分球设计的行业领军者之一。我们期待了解更多您所面临的应用程序挑战

某客户正在开发具有超焦距镜头和 130° 视场 (FOV) 的相机，因此需要一个均匀光源用于平场校正。 平场校正相机的光源要求具有非常高的均匀性，大视场相机要求发光亮度均匀性区域需要比标准相机大。Labsphere解决方案Labsphere （蓝菲光学）的 HalfMoon 半积分球系统比较适合其应用，但针对客户产品要求，需要对该系统特定于应用程序进行修改。精心设计系统满足广角上的高度均匀性。开口尺寸均匀性4英寸98.6%3英寸99.2%1英寸99.8%由四个径向对称 LED光源以 100 - 11,400fL 的亮度范围照射待测设备 (DUT)用于精确系统校准和亮度监控的人眼视觉硅探测器和 SC-6000 光度计可通过 MATLAB 编程的恒流电源在每个 LED 上平均分配功率用于测试多种不同尺寸相机的亮度开口缩孔器开口盖可保护积分球内部免受灰尘或碎屑的影响亮度开口端和缩孔器的设计可以使客户轻松地将相机安装到框架上并开始测试。 半球的几何形状使相机能够拍摄完整、均匀地Spectralon 内衬，同时使用镜子在内部创建虚拟积分球。光谱辐亮度曲线（最大亮度达39,000 cd/m2）从而使整个大视场（FOV）的均匀性非常高。产品特点特定于应用的开口适配器，使用户可以灵活地使用一个系统测试多台摄像机HalfMoon 光源可达到很宽的亮度范围，允许用户测试在系统上的动态范围的特定水平设置根据客户的要求，电源易于编程，并可通过 MATLAB 控制，允许客户自定义和自动化测试过程Labsphere 的 SC-6000 辐射计可实现准确的光谱监测和反馈控制由于具有极高的均匀度值，用户可以获得准确广角视场摄机可靠的平场数据。

2018年8月，美国Labsphere（蓝菲光学）向厦门市产品质量监督研究院成功交付3米积分球光测量系统，3米积分球光测量系统兼容光源的向上、向下或纵向安装，能轻松高效地测量从荧光灯到直径为2米的几乎任何形状的灯具。可以测量板载或带热沉电源的光源的前通量和局部通量。图1 3米积分球光测量系统现场图众所周知，照明技术的进步加快了对更大、更复杂的光测量系统设备的需求，蓝菲光学基于此推出了LMS-3M3米积分球光测量系统，可以测量大型灯具及照明设备完整的光学特性。大球可以对光源更好地积分，从而更可靠地测试光源的总光通量、流明值、色温、显色指数等光度、色度特性，测试数据真实而准确。为什么选择Labsphere(蓝菲光学)3米积分球光测量系统？ Labsphere的积分球光测量系统以尽可能减少与定向光源和发散光源相关的空间分布敏感性并易于使用为设计原则，满足行业的测量标准。所有的系统都由Labsphere经验丰富的实验室校准团队在专门的应用程序下进行校正，测量结果可溯源至NIST（美国国家标准局）。Labsphere测量系统完全满足美国能源之星测试规范，在美国7个已经获得能源之星认证的积分球系统测试实验室中，有5家采用Labsphere积分球测试系统。在中国，Labsphere的积分球测试系统已成功协助多家认证机构获得了能源之星认证，在认证行业中有很高的声望和认可度，已经成为能源之星认证机构的理想选择标准设备。该套系统配置了蓝菲光学最新设计的直径3米积分球、极灵敏的CDS 3020 CCD阵列光谱仪、Chroma和Keithley的交、直流电源、Xitron多功能精密交流功率计及强大的IntegraTM光谱测试软件等，具备完整的灯具检测能力，可快速、精确地测量所有光源的光学参数并且符合IESNA LM-79等相关测试标准，所采用的标准光源溯源至NIST。其中，CDS 3020 CCD光谱仪最短积分时间为5 ms，动态范围高达1000000:1，测试数据十分稳定，重复性好，美国科锐（Cree）全球实验室均对CDS 3020 给予了极高的评价。图2 现场交付3米积分球光测量系统图Labsphere在国内子公司上海蓝菲光学仪器有限公司从生产、技术到售后有完整的团队支持，可方便解决客户技术问题。Labsphere生产的3米积分球光谱测量系统具有极高的精度和稳定性，受到美国能源之星标准的认可并符合最新CIE测量标准，完全符合厦门市产品质量监督研究院对高标准检测仪器的需求。通过使用Labsphere的设备，厦门市产品质量监督研究院的检测数据可以与其他能源之星认可实验室保持一致。

测试VR传感器需要红、绿、蓝 (RGB) 光源。图1 VR工作室的男孩该仪器需要满足：光谱输入可控制，具有非常高的亮度水平且5cm² 开口端具有很高的均匀性。该均匀光源还必须适合特定的、空间有限的工作空间。客户要求Labsphere（蓝菲光学）设计和开发一种红、绿、蓝 (RGB) 积分球均匀面光源。亮度分布要求至少由 30% 的红色（150,000 尼特）、60% 的绿色（300,000 尼特）和 10% 的蓝色（50,000 尼特）组成。总而言之，在可见光谱区域内亮度 500,000 尼特。在正常查看光栅图和离轴 ±30° 的 5cm 亮度开口端上必须有 98% 或更高的亮度均匀性。该解决方案需要有一个带有 NIST 可溯源校准的嵌入式人眼视觉探测器，以监测开口端的亮度。客户要求结构紧凑，且开口上方和周围的严格垂直限制。图2 蓝菲光学高亮RGB积分球光源结构图Labsphere （蓝菲光学）的解决方案该RGB 积分球均匀光源设计核心是对开口端的亮度级别的满足。物理结构设计需保证结构紧凑的基础上，同时满足发光开口端亮度均匀性要求。图3 RGB积分球光源3D图为了提供强光输出亮度级别，Labsphere 采用内部为高反射漫反射材料 Spectralon® （99% 的可见光反射率）的小型积分球。光引擎采用Labsphere 设计的 RGB LED 阵列集群。光引擎接口允许其自身与积分球之间的有效耦合。积分球内部包含光引擎、光孔径和光电探测器开口孔径，以监测系统高动态范围内的亮度。光引擎配备了 100W 热电冷却器，以补偿光引擎产生的热量并保持稳定性和可重复性。校准是在 Labsphere（蓝菲光学）先进的辐射测量/光度测量实验室中进行的，校准结果可溯源至 NIST。均匀性映射采用机器人控制自动化的高分辨率成像色度计进行采集的。图4 RGB积分球光源开口处光源输出图5 光谱图规格参数Red Luminance：210k nits Green Luminance： 260knits Blue Luminance：86k nits Normal Uniformity：98% Angular Uniformity： 99%

近日，美国蓝菲光学 (Labsphere) 向飞利浦照明位于上海的固态照明全球技术发展中心交付了一套 CSLMS 2米直径积分球光谱测量系统用于检测节能灯、半导体照明灯具和模组。这已经是蓝菲光学交付飞利浦照明的第二套2米直径积分球光谱测量系统。 　　CSLMS 系统具有极高的精度和稳定性，受到美国能源之星标准的认可并符合最新 CIE 测量标准。在美国能源部认可的7个授权进行能源之星检测的实验室中，有5个实验室采用蓝菲光学的积分球检测设备。此次交付的系统还配有定制的测量支架以及电动开启功能。 　　通过采用蓝菲光学的积分球检测设备，飞利浦能够在内部质量控制方面保持一致。飞利浦实验室负责人表示，“蓝菲光学能够提供根据我们的具体需求设计最完整的系统，很多定制需求也可以满足，并且本地的团队支持非常到位。并且蓝菲光学的光学漫反射涂料 Spectraflect 的高漫反射特性和最新快速 CCD 光谱仪 CDS2100 系列都是业界领先的。另外，光谱测试软件界面也很友好。”

背景图1 卫星遥感在制造用于卫星和望远镜的传感器的过程中，最重要的步骤之一是表征传感器的辐射性能，并建立到达传感器的光与传感器的数值输出之间的关系。 某国家航天局需要一套积分球均匀光源系统，用于在大型传感器的开发中进行校准测试。 开口尺寸需要1.5 米才能使发光面完全覆盖整个设备。另外还要求控制外部温度，确保可靠的长期使用。图2 成像传感器Labsphere（蓝菲光学）解决方案图3 蓝菲光学研发的大孔径积分球均匀光源图4 最大的辐亮度为此开发的系统需要大的积分球，获得超大开口端和总共 37 个灯以实现测试所需的均匀性和光谱辐射。Labsphere（蓝菲光学） 善于定制产品的开发，该系统具有以下独特功能：通过两个侧面安装的电动活塞自动调节高度；稳定性好，具有调平千斤顶工业脚轮；包含软件和硬件的完全集成的计算机系统；可控制灯产生的热量：开口周围的定制散热器，用于吸收大部分热量开口处的手动百叶窗，用于保护用户和设备免受测试后过热的影响后半球隔热罩，防止意外伤害三个温度探头来监测积分球内部的热量三个外部鼓风机连接到积分球周围的通风口具有带宽和 FOV 滤光片的可拆卸硅探测器；具有热电冷却功能的可拆卸 InGaAs 探测器；更新了具有附加功能的 HELIOSense 软件。特点先进的热重定向系统，可防止组件和材料损坏并保护用户免受意外伤害；高度可调和开口端缩孔器，可以灵活地对各种不同的传感器系统进行测试；具有针对客户应用程序优化的软件，最大限度地提高效率和可用性；可控制和获得宽光谱，通过 Labsphere（蓝菲光学） 的 HELIOSense 软件微调光谱辐射、色温和波长分布；满足所有光谱要求， 97% 以上的均匀性提供覆盖可见光和红外带内辐射度；照度 (lux)176,737光谱辐射度(W/m2-sr)1,605面均匀性 (100% Power)97.32%面均匀性(10% Power)95.08%角度均匀性 (±10°)99.5%角度均匀性 (±45°)99.2%短期(5s) 稳定性99.995%长期(30s) 稳定性99.994%硅探测器非线性度0.42%InGaAs 探测器非线性度0.37%最高外部温度39.5°C总灯功率17,680W

某现场安装激光二极管的制造公司需要一种可靠的方法用于现场测量激光功率，而无需带回实验室进行测试。激光测量系统需要完全由电池供电，因为现场没有电源。Labsphere（蓝菲光学）根据客户要求提供一套独立的、便携式且耐用的激光功率测试系统。Labsphere （蓝菲光学）提供标准的激光二极管测量积分球； 然而，还需将新功能整合到系统中，使其能被带到现场测试。 由此产生的一个小而轻的积分球系统，能够在世界任何地方进行可靠的激光功率测量。1.5 英寸开口端，用于轻松安装激光二极管组件针孔滤光片后面的制冷型 InGaAs 探测器，用于在功率低至 200 μW 的情况下进行红外范围内的辐射测量两个 FC/PC 适配器，允许通过光纤连接额外的探测器Spectralon® 漫反射材料，在 UV-VIS-NIR 范围内提供近乎完美的朗伯反射，以优化测试结果的准确性为 TE 冷却器和充电装置供电的可充电电池组轻巧的手持式塑料支架可固定每个组件，并带有泡沫内衬派力肯手提箱，可确保安全运输特点电池组可为系统供电数小时，为一个项目中的多项测试提供充足的时间每个组件都包依附在安装板上，提供了极大的可移动性，而手提箱确保了产品运输过程中的安全性InGaAs 探测器在近红外范围内提供可靠的校准测量，附加的光纤适配器使系统能够灵活地在其他范围内或使用光谱仪执行附加测试Spectralon 极高的漫反射率，以及积分球内的挡板几何形状，很大限度地提高了光照射到探测器上的均匀性Labsphere（蓝菲光学） 的 HELIOSense 软件进行实时数据收集、存储和可视化，使测试变得简单易行。光谱响应

近几年来，随着LED技术与全球植物工厂、垂直农场等现代设施农业的发展，植物照明市场迎来了新的发展机遇，成为众多照明厂商走差异化竞争之选。 图1 植物照明由于LED灯具有光效高、发热低、体积小、寿命长灯特点，因此非常受植物照明生产厂商的青睐。不同植物生长过程中对不同光谱的光需求量不同，为此所选的补偿光也有差异。。 图2 LED灯具植物工程可分为种植设备技术和植物工艺技术，其中植物照明光谱技术是种植设备技术和植物工艺技术的关键。好的光谱设计可保证种植工艺所要求的光质能达到高效利用。 图3 光谱制造商设计植物照明系统，通常根据植物所需的光质、光密度，然后对植物照明光源进行选择。植物灯光谱设计需要依据植物种植工艺要求而设计，植物灯光谱分析和设计能力对制造商市场竞争至关重要。而这些都需要精确的光源光谱分析方法和设备。 蓝菲光学40年光学测量生产设备经验，可提供精确的光源光谱分析方法和积分球光谱分析设备，有效的计算PAR/PPF/PPFD值。 图4 蓝菲光学积分球光谱分析仪不同植物或者同一植物不同时期吸收光谱不同，通过确定种植工艺确定植物照明光谱范围和峰值波长，植物照明的光谱和峰值波长均可通过蓝菲光学积分球光谱分析仪获得。蓝菲光学（Labsphere）illumia® Plus2积分球光谱分析仪积分球尺寸 25 cm -3 m可选，具有 2π 和 4π 几何方式。三种光谱仪可选、特定的应用模块在保证生产效率最大化的同时也保证了非常高的精确度、可重复性。图5 蓝菲光学积分球光谱分析仪结构图提高生产力改进后的积分球设计允许待测灯在点亮的情况下放进，保证更高的效 率、缩短测量时间。 新增了兼具功能性与简易性的电控模块，符 合 IES LM-79-19、IES LM-78 等相关标准。图6 蓝菲光学积分球光谱分析仪系统图Integral® 软件驱动设备搭配的 Integral® 软件支持任何平台、任何设备、 任何地点、多种语言。符合 LM-45 标准要求进行稳定，自动执行校准程序。 符合 LM-79-19 和 LM-78 测量方法和行业标准颜色计算。 图7 Integral软件图概念：太阳辐射中对植物光合作用有效的光谱成分称为光合有效辐射（PAR，photosynthetically active radiation），波长范围400～700纳米，与可见光基本重合。标注单位有两种：一是用光合辐照度表示（w/m2），主要用于太阳光的光合作用的广义研究。二是用光合光子通量密度PPFD表示（umol/m2s），主要用于人造光源和太阳光对植物光合作用的研究。采用每秒辐射到植物表面的光子流量的这个方法表示辐射源的辐射能力，称为PPF_PAR法。PPF光合光子通量（Photosynthetic Photon Flux）是指波长在400-700nm波段里，人造光源每秒辐射出光子的微摩尔数量，单位umol/s。PPFD光合光子通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density）是每平方米每秒光源辐射出的微摩尔数量，单位umol/m2s。

光学技术的发展促进了更大更复杂设备的出现，因此蓝菲光学推出了LMS-3M直径3米积分球，用于测量更大光源或发光体的完整光学特性。该积分球遵循LM-79 和 LM-80规范，能够对任何光源、直径达2米的流线形灯具和30厘米左右直径的发光体进行精确的、可重复的测量。 　　3米光源测量积分球容纳底座向上、底座向下、或纵向定位的光源，可以方便有效地测量任何类型的光源，包括长度达2米的荧光灯。还可以对已经装配的或安装在散热片上的光源进行前向或部分通量测量。 　　较大的积分球能够更好地对光线进行充分积分，对设备的光度和色度性能进行更可靠的测试，测量的单位有：总光谱通量（Total Spectral Flux）、光通量（Luminous Flux）、相对色温（Correlated Color Temperature，CCT）、显色指数（Color Rendering Index ，CRI）和色度（Chromaticity）。测量数据仅仅取决于测试设备的有效功率，而不是尺寸、形状或光谱分布。 　　积分球的Spectraflect® 内涂层具有近朗伯（near-Lambertian）特性，可以对光更好地漫射和积分入并减少热点，这方面比其他现有积分球内涂层材料都要好。Spectraflect的反射率值为98%，在可见光谱段，针对低流明光源可以看到更平坦的光谱。 　　LMS-3M可以通过在同一个系统上稍作调整即可测量多种光源和发光体。标准的球体几何构造能用于4pi的测量，配有可选的孔径缩减装置，可以很方便地配置用于2pi的测量。带有挡板的输入和输出端口，还有一个环境空气温度控制器维护和监控测量环境内部的温度，遵循Energy Star要求。新的积分球充分集成了所有蓝菲光学的光度测定和光谱辐射系统和软件，因此当前用户可以方便地进行升级。

图1 无人机RGB CMOS 摄像头无人机 (UAV) 使用 RGB CMOS 摄像头为其驾驶员提供视野，并为其人工智能 (AI) 计算机导航系统提供导航。在大多数情况下，这些摄像头必须“足够好”，驾驶员才能在合理的距离内看到并识别现实生活中的物体。在战术应用和越来越多的自主应用中，RGB 摄像头的连续数据流不仅用于导航，还用作任务期间周围活动的时间记录。这些时间序列视频对于识别场景中的活动非常有用，这些活动为关键决策提供背景和历史记录。图2 UAV（无人机）例如，无人机可以长时间（数小时）观察一个特定区域，并随着时间的推移“看到”人类正在重复进行的活动，这些活动可能意味着监视、行为模式或潜在危险的战术情况。摄像机可以在其分辨率范围内提供很好的缺席或存在记录，但现在，在许多情况下，观察到的场景的颜色和真实渲染成为了主要细节。汽车的真实颜色是什么？衬衫的真实颜色是什么？可能会影响是否找到正确目标的关键细节。持续长时间（8 小时以上）飞行意味着摄像机观察所处的光照条件不是恒定的，因为日光光谱会发生变化，天气条件也可能会改变光照条件。目前，这些RGB相机使用基本的方法(IQPC #)进行测试，该方法是为手机使用设计的，在实际使用条件下，无法呈现真实颜色。为此需要一种更好的方法来测试和验证这些摄像机的显色性，以提高任务视频的保真度并促进更好的决策能力。图3 摄像机商业挑战客户目前正在使用由氙灯照射的 Macbeth ColorChecker 进行辐射颜色校准，如下所示。图4 标准色卡这大致模拟了“日光”照明条件 - 或 D65 (6500K)。该方案无法将较低或较高的色温（黎明、黄昏、阴天）或人造照明条件（路灯、前灯、建筑照明）考虑在内。 较好的解决方案是使用光谱可调积分球光源在实际光谱下照亮这些标准色卡，以验证真实环境条件下的相机性能。具体来说，客户想要在所有相关条件下对这些标准图卡的反射颜色进行光谱测量，然后对相机模拟每一种测量到的颜色。阴天、万里无云的天空、一天中的时间（黎明、黄昏）演变以及各种人为光源，只是测量标准图卡颜色时积分球均匀光源模拟的一部分。图5 标准色卡不同颜色光谱反射率对于客户来说，关键的颜色是Macbeth的颜色红色，绿色，蓝色，青色，黄色，品红，紫色，橙色。我们需要一种具有通用性的仪器来“学习”任何颜色，并快速复制这些光谱，并以绝对校准的x,y色度坐标球作为完整测试的连接点。这位顾客一直认为积分球实际上只能用来做一件事。Labsphere （蓝菲光学）的解决方案图6 蓝菲光学Labsphere积分球均匀光源通过直接控制单个表面的光谱和强度，Labsphere（蓝菲光学） 的 CCS 积分球均匀光源（现升级为Spctra-FT 光谱可调积分球均匀光源）具有许多优势。图7 蓝菲光学积分球均匀光源界面图标准积分球光源系统采用16通道， 光谱“拟合”的改进或光谱范围的增加，可以通过具有更多通道的光引擎来实现。 定制系统采用 24 通道光引擎，并通过选择光源优化所需光谱。 客户只需提供在相关照明下测得的反射光谱。CCS 提供了一个mathematical solver，可以将系统光谱通道拟合为与测量的色谱最接近的光谱和幅度匹配。 解决后，可以非常准确地保存和访问新的测试光谱。 光谱可以在不到一秒的时间内切换，从而能够在宽范围颜色和条件下进行快速测试。优点用于战术和制导摄像机的真实颜色、真实光谱、真实条件验证模拟光谱的准确 x、y、渲染值光谱引擎变化可涵盖可见光谱、400-900nm 或以上光谱solver可在几分钟内导入和创建光谱。热稳定和直流电流稳定的 LED 技术，可提供数千小时的绝对校准操作紧凑外形，便于生产或研发易于对系统进行编程以直接或远程控制光谱之间切换速度快，稳定性1 秒

用于校准摄像机和传感器的超均匀，高动态范围，亮度/ CCT可调的面均匀光源。本产品是专门为大视场摄像头平场校正设计的均匀可调球形光源。本款产品经过特殊设计，被测摄像头可以安装在专用的夹具上，在出光口处向积分球内部拍摄。蓝菲光学目前可以为高达 220 度视场角的大视场摄像头提供平场校正和白平衡校正。本系统配软件简单易操作，能够便利的设定，调整，输出不同等级的亮度、色温，并能够实时监控系统的各项指标。对于高级应用程序，例如多系统集成，可以使用软件API。Spectra-CT是研发和制造应用中相机和传感器校准的理想均匀光源。特征出光面大且超级均匀；高动态亮度输出范围；准确，快速的LED控制，以实现预设的CCT和亮度；自带亮度监控，实时观测亮度输出情况；软件便于操作；应用主要应用于各类相机的平场校正，线性度校正，暗噪声校正，动态范围校正等EMVA1288相关参数校正，在很多行业有广泛应用：平板显示检测相机校正大视场相机，360°全景相机校正各类车载摄像头校正红外相机校正成像式亮度计/色度计校正手机等各类消费电子摄像头和环境光传感器校正软件软件界面光源可编程驱动电流用户可选亮度等级用户在2800K-7500K间CCT可选RGB光源可选显示光源驱动电流设置亮度光源亮度设置CCT亮度监控增益和控制亮度输出稳定性（500cd/m2时10min）规格参数

某研究所需要一套能在高色温下输出高亮度的均匀光源。输出将通过准直器发送，以模拟太阳光进行某些测试程序。该系统将与其他单元一起在光学平台上使用，从而要求设备紧凑。蓝菲光学的标准HELIOS系统可满足客户对光谱输出和均匀性的要求。为了使系统能够与光学平台匹配紧凑，需要对产品进行设计更新，产品特点：大功率氙灯光源，在6,000K时亮度输出在100,000 lux以上具有可在3,000K下输出50,000 lux的QTH光源每个灯都装有可变衰减器，可连续调节带有自动快门的光谱仪带有快门和滤光片轮的硅探测器，包括光度学和900 nm带通滤光片定制的泡沫开口端盖可连接到其他光学元件，而不会损失光或污损设备标准的HELIOS（蓝菲光学）尺寸为14 x 28 x 23英寸，但是客户需要更紧凑的配置。 Labsphere（蓝菲光学）能够重新排列组件，使所有组件都能放在17 x 18 x 28英寸的框架中。尽管比标准的HELIOS系统小很多，该系统仍能满足亮度和极高的均匀性要求，从而保证测量的准确性和可靠性。特点结构紧凑，客户能够将Labsphere（蓝菲光学）的系统集成到他们的测试配置中；后半球没有开口孔，在积分球的背面创建了一个宽阔的无缝区域，以实现完美的均匀性；泡沫开口端盖使客户可以轻松地将准直仪连接到积分球上，而不会影响其数据的准确性；宽光谱控制和可用性，可通过Labsphere（蓝菲光学）的HELIOSense软件轻松调整光谱辐射度，色温和波长分布；精确可调的光源使用户可以在任何光照水平下（高达太阳光直射水平）进行测试。同时使用卤钨灯和氙灯时的光源均匀性光谱均匀性均匀性99.07%非均匀性偏差0.25%角度均匀性y均匀性97.93%非均匀性偏差0.44%灯信息安装灯泡色温(K) 照度(lux) 只有卤钨灯305041,790只有氙灯6372160,000同时安装两个灯5335205,000

近年来，随着5g时代的到来，整个光学产业链步入发展快车道，相关各种新产品新技术在各个应用场景中不断跟新迭代。如手机市场领域，接连上演“镜头大战”，大底面、高像素、多镜头手机层出不穷。而在光学产品技术极大丰富的背后，如何保证好光学元件的光学性能至关重要。在诸多测试方法中，紫外分光光度计能够测定相关光学元件的透过率和反射率并确定实际效果，这对评价其光学传输特性和进行质量控制有着重要意义。以下，仪器信息网邀请日立高新（上海）国际贸易有限公司北京分公司技术工程师曹亚南，为大家分享紫外分光光度法在光学元件测试中的应用案例、检测器选择、以及测试配件的选择。1. 概要在我们日常生活中，眼镜、建筑物和车辆的窗玻璃、手机显示面板、液晶面板表面、涂膜、遥控接收器类似的玻璃、薄膜等光学元件随处可见（如图1），而紫外分光光度计能够测定这些光学元件的透过率和反射率并确定实际效果，这对评价其光学传输特性和进行质量控制至关重要。图1 常见光学元件在光学元件的评价中，为了确保获得精确的测定结果，一方面要考虑分光光度计本身的性能参数，另一方面还要选用合适的配件，根据样品尺寸大小和测量目的，使用正确的附件。下文以日立紫外可见近红外分光光度计UH4150为例（如图2），介绍如何选择合适的配件来测量不同的光学元件。图2 多种测量配件2. 配件的选择2.1 检测器的选择紫外可见分光光度计通常有两类检测器，直射光检测器（如图3）和积分球检测器（如图4）。直射光检测器一般用于液体样品或非扩散性平板样品的测量，而对长棒形样品、透镜和扩散性样品，其透射光束的形状受折射和散射的影响。若使用直射光检测器，样品测定时的光束形状会与基线测定的不同，从而无法获得准确结果。这种情况下，我们需要选用积分球检测器，让入射光在积分球内部进行漫反射，然后将其导入到检测器中消除检测器的局域性。图3 直射光检测系统示意图图4 积分球检测器积分球检测器通常分为两类，直径60 mm和直径150 mm的积分球。Φ60 mm积分球因其多功能性和卓越的基线平坦度和噪音水平而应用广泛。对于不同的测量目的，Φ60 mm积分球的开口数和开口倾角的选择也不同。对于常规透过率的测量，几乎可使用所有类型的积分球。但是若测试透镜和厚样品时，透射光会发散，如果使用四口积分球（如图5），入射光将从副白板溢出，积分球内表面材料和副白板材料之间反射特性的差异可能引起测量误差，此时应选用没有此类测量误差的两口全积分球（如图6）。图5 四口积分球的基线校正和透镜测定图6 两口积分球的基线校正和透镜测定若测定全反射率，需要将样品放在积分球后。使用后端开口倾角是8°或10°的积分球，可测定包括镜面反射在内的全反射率，如图7。而测定漫反射率要使用后端开口倾角是0°的积分球，样品的镜面反射光通过入射口射出，积分球只测定样品的漫反射率，如图8。图7 全反射率测定图8 漫反射率测定2.2测量附件的选择紫外可见分光光度计附件选择很多（如表1、表2），应根据具体样品特征和测量目的，选取相应的附件，部分附件如下表所示。表1 部分常用附件表2 自动附件以上是列举的在紫外分光光度计检测中的部分测量附件，若测定样品为玻璃、薄膜等，需要先判定入射角是否是0度测定，再判定样品是否对光有扩散性，一般有扩散性的样品透射，需要选择紧密附着的透射支架和积分球。3. 光学元件测量案例3.1智能手机相关测定成像质量是人们选购手机时的关注点之一，而镜片是手机镜头中的光学元件，尺寸微小，一般直径为3 mm，为确保其透过率的准确测定，需要选用微小样品测定附件。图9为使用微小样品测定附件测量两种手机镜头的透过率。微小样品透过率附件中设置有聚光镜和掩膜，能够缩小仪器光斑，使入射光束完全照射在微小样品内。图9 两种手机镜头的透过率图10为使用微小棱镜测定附件测量潜望镜式手机镜头中的直角棱镜的反射率。图10 微小棱镜的反射率图11为使用角度可变透射附件测量防窥膜的透过率。图11 手机防窥膜不同角度的透过率图12为使用微小5˚镜面反射附件测量手机中红外截止滤光片的反射率。图12 红外截止滤光片的反射光谱3.2 汽车相关测定随着汽车传感器、显示器分辨率的不断提升，内外装饰材料也在追求高附加值化，因此光学特性的评价需求也越来越多。只有正确选择合适的附件评价汽车零部件的光学特性，才能最有效地保障每一次安全出行。图13为使用直射光检测器和滤光片支架测定紫外-可见-近红外区域的双带通滤光片。图13 LIDAR中双带通滤光片的透过光谱图14为使用微小自动角度可变附件测定微小平面镜不同角度下的反射率。图14 LIDAR中微小平面镜不同入射角的反射率图15为使用标准Φ60 mm积分球和选配程序包测量车身涂料的太阳光反射率。图15 隔热涂料的全反射光谱从以上智能手机和汽车的相关测量案例中可以看出，无论是不同入射光角度的样品测量还是微小样品测定，通过正确使用变角度、自动化附件等，都可以高效率获取低噪声的光谱数据。4. 总结光学元件性能的准确评价离不开附件的正确选择，日立紫外可见近红外分光光度计UH4150是光学元件测量的领先者，具有优质平行光束性能技术和大型样品仓，可以安装多种附件。日立凭借优异的光栅技术和丰富经验，具有多种紫外可见分光光度计产品，不仅如此，日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，未来，日立将丰富完善产品线，不断实现技术创新。图片来源：日立高新（上海）国际贸易有限公司北京分公司*部分图片来源于网络https://pixabay.com/zh/images/search/ 如您想和工程师进一步交流，欢迎致电日立：400 630 5821

Spectra-FT 精细可调VIS-NIR光谱校准光源--大视场范围内高均匀光源直径7.5厘米开口，保证在360°x 200°的视野范围内高度均匀光源输出条件下进行测试和校准。鱼眼镜头成像系统理想平场校准光源。可信的测试数据Labsphere是图像传感器校准光源中公认的领导者。我们的Spectra-FT精细可调VIS-NIR光谱校准光源是为满足图像传感器生产测试和校准的高性能要求而设计的。节省金钱，节省空间一台设备可以产生多种光谱。紧凑而坚固的设备中，输出大面积均匀的亮度场。光源系统可以方便地安装在生产测试机台上。可重复性、复现性测试结果基于Labsphere的漫反射材料，Spectralon® 和温控LED模块，确保了长期的重复性和复现性。特点采用32通道LED，可以精确模拟从可见到近红外任何光谱，且输出亮度最高能达到25000cd/m2。通过内置的光谱仪对系统输出进行监控和反馈，能够确保每个通道光谱输出准确。该系统具有大面积（75mm）的均匀辐射开口，能够在亮度和辐照度之间输出进行切换。该系统具有从窄视野到180°大视野的高均匀性输出。测量应用 通道串扰 色平衡 畸变 动态范围平场响应ISO感光度线性度像素缺陷像素阴影PRNU量子效率饱和曝光度灵敏度信噪比空间和角不均匀度光晕校正白平衡，白噪声AA - 01577 - 001 FT-2300-W可调LED大视场光源，带光谱仪包含可见-近红外，–亮度高达50,000 cd/m2。AA - 01577 - 000 FT-2200-W可调LED大视场光源，带光谱仪包含可见-近红外，–亮度高达20,000 cd/m2。AA - 01367 - 300 FT-1100-W可调LED大视场光源，带光谱仪包含可见光，850nm LED和标准灯。 产品规格创新点： Spectra-FT 精细可调VIS-NIR光谱校准光源 采用32通道LED，可以精确模拟从可见到近红外任何光谱，且输出亮度最高能达到25000cd/m2。 通过内置的光谱仪对系统输出进行监控和反馈，能够确保每个通道光谱输出准确。 该系统具有大面积（75mm）的均匀辐射开口，能够在亮度和辐照度之间输出进行切换。 该系统具有从窄视野到180° 大视野的高均匀性输出 大视场积分球校准光源Spectra-FT蓝菲光学

LAMBDA 850+延续了LAMBDA家族平台经典设计，提供更快的扫描速度、更高的分辨率和灵敏度、更好的光度计精度和稳定性，在整个光谱范围内获得优异的测试性能。为达到最高程度的自动化，将一些基本的检测附件，如样品光束衰减器、起偏器和消偏器、光束遮挡器，均可在测试分析方法中直接选择，全部软件控制。完整的表征您的产品光学性能，珀金埃尔默公司给您提供全面的光学应用与测试解决方案。对于只进行紫外-可见波段测试的企业和产品来说，LAMBDA 850+就是您所需要的。LAMBDA 850+配置尖端水平的R6872无格栅PMT增管检测器，是一款专为在紫外/可见波段有高精度测试要求的用户度身定制的仪器，并有特别为专用积分球用户设置的配置。在175nm ~900 nm波段内具有优异的灵敏度，波长精度可以达到0.08nm。该仪器还可以配备一系列可控而且灵活的采样附件，包括：• 大体积双样品舱• 通用反射附件• 插入式积分球• 万能光学平台典型应用领域化妆品和防晒产品产品外观与紫外线防护能力是消费者购买时重点考虑的问题。光谱测试对于了解SPF指数、确定材料的真实颜色等是非常关键的。平板显示器在多个方面的显示性能提升需求是持续存在的。颜色、亮度、视角以及能耗都是非常重要的。光谱测试对于显示器整体性能提升是必需的。油墨，染料，颜料，涂料随着数码摄影的爆炸式增长，能够反映真实色彩而且不易褪色的油墨和染料的研制是必需的。这些材料都需要准确的光谱测试。眼镜近视眼镜、太阳眼镜和隐性眼镜的透光性能是至关重要的光学参数。配置150mm积分球是针对这一分析领域的不二之选，并具备极高性价比。特殊要求的测试应用珀金埃尔默为LAMBDA系列高性能紫外/可见分光光度计专门开发了Opthalmo meter附件（图1），该附件为LAMBDA系列高性能紫外/可见分光光度计独有的Q-COM快速可拔插切换光学台模块式附件（图1），同时，附件包含了定制的符合标准规定的可装满盐溶液和接触镜片的湿式多样品架和积分球，可以自动、快速地进行大批量合规样品测试。针对样品量不大，但预算有限的用户，参照Opthalmo meter附件的设计和国标的要求，珀金埃尔默公司同时开发了在150mm积分球上加装接触镜测试套件的测试方案（图2），该方案使用垂直放置的湿式单样品池，便于样品量不大，或者有通用性测试需求的用户灵活地测试单个样品。通过配备的UV WinLab软件，可直接一步得到符合标准要求的光透过率、平均透过率以及校正后的透过率等各项参数。LAMBDA独特附件设计150mm 积分球光学聚四氟乙烯涂层，涂层在可见区的反射率优于99%，长期使用不发黄变性，光学性能稳定；内径150mm.包含光阱，可直接测量漫反射和剩余反射；150mm积分球为ASTM和国际CIE推荐色度测量时采用附件。与150mm积分球配套的聚焦附件小样品聚焦附件可以把光束聚焦到1mm左右，大大提高小样品的透过、反射和吸收的测试准确度。6? 度角镜面反射附件6度角镜面反射附件俗称“剩余反射附件”，是防反膜测试的利器。通用反射附件作为绝对反射率高灵敏度测试的一个突破，通过自动改变样品角度，我们独特的，专利设计的通用反射附件（URA）极大地改善了传统的测试方法。以前，多角度测试需要使用多个附件和很多手动调整。现在，鼠标单击即可预先设置测试角度，通用反射附件可以自动完成所有调整。此外，样品放置在水平采样板上，避免了垂直夹放可能造成的破坏。两个大体积样品舱加倍灵活，加倍简便。所有LAMBDA系列仪器都可以配置两个样品舱，而且是业内体积最大的样品舱。基础样品舱用于一系列标准反射与透射附件和偏振测试，而第二个样品舱可以配置用于各种智能采样附件或模块，包括积分球、通用反射附件或者透射光学组件。仅仅需要几秒钟的时间，LAMBDA 850+就可以从标准大体积样品舱模式切换到积分球、通用反射附件或者万能光学平台。创新点：1、LAMBDA 850+为达到最高程度的自动化，将一些基本的检测附件，如样品光束衰减器、起偏器和消偏器、光束遮挡器，均可在测试分析方法中直接选择，全部软件制。 2、配置尖端水平的R6872无格栅PMT增管检测器，是一款专为在紫外/可见波段有高精度测试要求的用户度身定制的仪器，并有特别为专用积分球用户设置的配置。在175nm ~900 nm波段内具有优异的灵敏度，波长精度可以达到0.08nm。该仪器还可以配备一系列可控而且灵活的采样附件。 3、专门开发了Opthalmo meter附件，该附件为LAMBDA系列高性能紫外/可见分光光度计独有的Q-COM快速可拔插切换光学台模块式附件。同时，附件包含了定制的符合标准规定的可装满盐溶液和接触镜片的湿式多样品架和积分球，可以自动、快速地进行大批量合规样品测试。 LAMBDA 850+紫外-可见分光光度计

紫外可见分光光度计的应用发展很快，本文简单综述全球紫外可见分光光度计的应用及其最新进展。 　　1、紫外可见分光光度计的应用现状 　　紫外可见分光光度计的主要应用方面，简单综述如下： 　　① 粮食系统：对维生素A、C、E、K、山梨酸、苯甲 酸、棉酸、甲脂、乙酸脂、胡萝卜素、烟酸、总氨基酸等的检测 对微量元素，例如： 钾、铁、硒、碘、铜、磷、锰等也可用紫外可见分光光度计检测 特别是对人体有毒有害的微量元素的检测工作中使用更加广泛。 　　② 标准片测试：计量部门对在用的各类紫外可见分光光度计仪器的杂散光( SL)、光度准确度(PA) 等关键性能技术指标的检测，必须用比被检测仪器的档次高的紫外可见分光光度计，测试一块石英 片的SL和PA。然后用这块石英片作为二级标准检测被测的紫外可见分光光度计。 　　③ 药检系统：我国和世界很多国家的药典，都明确规定许多药品，一定要用紫外可见分光光度计检测 它是药厂和药检系统必备的检测仪器(工具)。 　　④ 石油工业：石油里一般都含有芳烃杂质，全世界基本上都用紫外可见分光光度计检测。 　　⑤ 水质监测：水里的氨氮、亚硝酸盐致癌物质，一般都用紫外可见分光光度计检测。 　　⑥ 环保系统：环境中的有害物质检测、环保材料的检测。 　　⑦ 生命科学领域：蛋白质的测试波长为280nm、核酸的测试波长为260nm、氨基酸的测试波长为230nm、糖类的测试波长218nm、多糖的测试波长206nm等等，生命科学领域的这些物质的测试波长都在紫外区。 　　⑧ 农药及其残留物：例如:粮食(大米、小麦中的氧化稀土)、食品添加剂(5,-鸟苷酸二钠)、蔬菜(亚硝酸盐、甲胺磷、西维因、氨氮、敌敌畏)、 瓜果、茶叶等的农残检测，大多用紫外可见分光光度计进行。据美国癌症研究中心报道，人类癌症的90%来自有机物(天然有机和金属有机) 其中农残为主。所以紫外可见分光光度计在农残的检测中非常有用。 　　⑨ 渔业(水产品)质量控制：海水、淡水鱼类、贝类、虾类、海蜇类等中的苯、总三卤甲烷、甲苯基三唑、多氯联苯、氟、汞等，一般也是采用紫外可见分光光度计检测。 　　紫外可见分光光度计的应用远不止这些 ，因为篇幅所限，本文不能做详细综述。对此感兴趣的读者，请参考本文的参考文献[1]、[2]。 　　下面主要简单介绍近几年来，国内外紫外可见分光光度计应用的最主要的、最新的进展情况。 　　2、多组分不经过分离，直接用紫外可见分光光度计进行分析测试 　　&ldquo 褶合谱&rdquo (Convelution Spectrum)，是我国第二军医大学的吴玉田教授和他的同事们发明并成功的得到了应用的一种新技术 它的理论基础是化学计量学。&ldquo 褶合光谱&rdquo 本身是一种新型的软件包，将这个软件包与国产的TU-1901紫外可见分光光度计联用，使得一般常规紫外可见分光光度计只能得到一张紫外吸收谱图的分析检测工作，能得到600～1000张紫外吸收谱图，大大提高或增加了使用者所需要的信息量。 　　&ldquo 褶合光谱&rdquo 法不需要对试样经过分离，可以直接用紫外可见分光光度计分析含有六个不同组分的试样。这一发明，对药物分析工作来讲，是一个重大的突破，引起了国内外广大药物分析家们的极大注意。吴玉田教授和我国某医院合作，用&ldquo 褶合光谱&rdquo 法，分析检测复方降压片中的六个组分，得到了非常令人满意的结果：维生素B6的回收率为99.83，精密度为0.16% 维生素B1的回收率为100.45，精密度为0.19% 利眠宁的回收率为99.49，精密度为10.43% 盐酸异丙嗪的回收率为100.44，精密度为0.18% 硫酸双肼肽嗪的回收率为99.31，精密度为0.09% 氢氯噻嗪的回收率为99.23，精密度为0.41%。这一工作(技术)在中国药分上发表后，引起了国内外广大药物分析的科技工作者极大的关注。 　　但是，&ldquo 褶合光谱&rdquo 法作为一个软件包，它对紫外可见分光光度计主机的要求很高 最重要的是要求仪器的杂散光很小、光度噪声很小。&ldquo 褶合光谱&rdquo 软件包不能在质量不高的紫外可见分光光度计使用。 　　3、新的&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 问世 　　化学计量学是当前分析测试领域非常热门的学科，&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 就是化学计量学方法中的一种 &ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 是国际上紫外可见分光光度计在应用方面的最新进展之一。&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo 是由我国湖南大学的俞汝勤教授发明的一项国际领先的科研成果，已获国家自然科学奖。它主要用于复杂体系成分分析。 　　复杂体系成分分析一直是分析化学研究的的前沿课题 俞汝勤教授采用紫外可见光谱分析法和电化学方法相结合，创造了&ldquo 高阶张量数据解析方法&rdquo ，并且用它对复杂体系进行研究，独创了多种新的化学计量学方法。在新药开发、疾病诊断、食品科学、产品质控、环境毒性分析等领域有广阔的应用前景。已在中药分析、癌症早期诊断中得到应用。 　　4、&ldquo 数学仿真法&rdquo 问世 　　近几年，中国的吴玉田教授又提出了&ldquo 数学仿真法&rdquo ，这一个具有独创性的分析方法 &ldquo 数学仿真法&rdquo 又称&ldquo 化学信息的数学修饰&rdquo 法，这是一个非常引人注目的、具有原创性的分析技术 从理念上有所创新 在技术上提出了&ldquo 数学仿真法&rdquo 即通过数学仿真，模拟向待测体系内添加新的化合物，改变和调动可能的干扰 使干扰在指定区域内符合被消除的条件。他们利用这种方法对血竭中龙血素的含量测定，得到了满意的结果。 　　5、联用技术的大发展是紫外可见分光光度计应用的又一最新进展 　　联用技术是目前分析测试领域值得非常注重的问题，往往一种技术解决不了的工作，几种技术联用，就可能在仪器和应用方面出现一大片新天地。紫外可见分光光度计与其它分析测试技术的联用，是目前世界上紫外可见分光光度计应用的最新进展之一。如，紫外可见分光光度计与HPLC联用；只要把HPLC的紫外检测器去掉，将紫外可见分光光度计接上一只微量流动池，连接到HPLC的色谱柱后，就组成了一个新的、完整的HPLC-紫外可见分光光度计分析系统。用它来作分析工作，能解决单台HPLC或单台紫外可见分光光度计不能解决的许多分析问题。因为，它可以弥补单台HPLC或单台紫外可见分光光度计的缺点。单台HPLC，其检测器的功能、光度准确度、一般都不如紫外可见分光光度计好。但是，紫外可见分光光度计与HPLC联用后，就可解决单台HPLC无法做到的分析工作。也能解决单台紫外可见分光光度计不能解决的分析工作。因为，单台紫外可见分光光度计，它本身没有分离功能，联用后，利用HPLC的高效分离功能，就更能发挥作用，会起到意想不到的分析效果。联用后，新系统的检测器的功能、光度准确度都将大大提高。 　　同样，如果将紫外可见分光光度计与FIA(Flow injection analisis)联用，也能得到意想不到的分析测试结果。只要把FIA的检测器去掉，将紫外可见分光光度计接上一只微量流动池，连接到FIA的自动采样阀后，就组成了一个新的、完整的FIA-紫外可见分光光度计分析系统。用它来作分析工作，能解决单台FIA或单台紫外可见分光光度计不能解决的许多分析问题。因为，它可以弥补单台FIA或单台紫外可见分光光度计的缺点。单台FIA的检测器功能、光度准确度，一般都不如紫外可见分光光度计好。而单台紫外可见分光光度计没有富集功能。但是，紫外可见分光光度计与FIA联用后，就可弥补单台紫外可见分光光度计和单台FIA各自的缺点。既能解决单台FIA无法做到的分析工作，又能解决单台紫外可见分光光度计不能解决的分析工作，会收到意想不到的效果。 　　还有目前比较受到青睐的LC-MS，它是将质谱计(MS)作为HPLC的检测器，充分利用HPLC的分离能力和MS能够定性定量的优点，组成一种优质的联用仪器，具有广阔的应用前景。 　　6、积分光度法进入&ldquo 复兴&rdquo 时期 　　所谓积分光度法，就是在常规的紫外可见分光光度计上加一个光学积分球，使得积分球附件，使得常规紫外可见分光光度计不能作或很难作的工作(不透明的固体样品、粉末样品、漫反射样品测试等)能够进行分析测试的一种光度方法。 　　所谓光学积分球，就是把一根铝棒(一般是60～150mm内径)切成两半，然后将其挖成空心球，在球的内壁上涂上硫酸钡或燻上二氧化镁(厚度根据需要和制造工艺而定)；这时，在球心放上被测试的物质，则在球内壁的任何地方的漫反射强度都相等。这就是光学积分球的工作原理。 　　为了测定粉末样品和不透明样品的镜反射、漫反射或颜色特性曲线等，往往需要在紫外可见分光光度计上安装漫反射检测附件&mdash &mdash 积分球。它可用来检测微弱透光或完全不透光的各类样品的紫外光谱，测量时把积分球置入样品室内。被测样品放进积分球中即可。 　　下图是国外两种不同的光学积分球的外形： 　　这种光学积分球的分析对象可以是：(1)具有平面的固体例如纸张、布、印刷品、陶瓷器以及玻璃等的色泽；(2)粉末样品，例如化学药品、化妆品、粘土以及颜料等的色泽；(3)柔软物质，例如奶油、果酱、化妆品以及染料等的色泽。 　　典型的反射检测附件原理为：来自单色器的光束进入积分球，被反射镜导向不透明的样品上，部分光被样品吸收，其余光被反射，积分球把反射光导向光电检测器上进行检测，检测结果同样由记录器显示出来。 　　基于多次漫反射(由朗伯涂层引起)的原理，积分球用于通过外部或内部的照射源而在空间上求辐射通量的积分。积分球的效率由若干因素决定，包括端口的大小和数量，挡板或屏的大小和位置，球体内含物的数量，最重要的是球体涂层的反射和散射特性必须是完美的漫反射。 　　积分球的最初用法是测量电灯的几何全光通量。作为不同灯之间光通量输出的简单和快速的比较方法，这个技术起源于20世纪之交，由德国人Richard Ulbricht发明，所以也叫Ulbricht 球。它现在仍然被广泛应用于灯生产的质量控制。 　　光学积分球利用Kulbelka-Munk方法，把漫反射率(Reflectance)转化为吸光度(Absorbance)，得到紫外-可见漫反射光谱。其具体计算公式为： 　　Kulbelka-Munk方程： 　　式中：F(R)为吸光度 R为漫反射率。 　　从六十年代开始，因为航天事业的发展，人们非常重视积分光度法。当时主要是用积分光度法测试航天事业中的不透明材料。具体的说，就是用积分光度法研究太阳能谱的分布、测试太阳能谱的能量分布曲线、研究对太阳能谱产生吸收的物质。后来，人们上天了，但从天上取回来的是一些土壤。对人类有多大的关系，一时还不清楚。后来，人们开始把重点转向生命科学，积分光度法开始受到冷落。最近几年，航天技术又开始升温，人们对宇宙、对空间的研究又开始热起来了 同时，生命科学、材料科学又出现大发展，许多不透明的固体、粉末样品都无法用常规的紫外可见分光光度法来分析测试，因此，积分光度法又普遍受到人们的重视，积分光度法又成了热门技术，目前被人们称为&ldquo 复兴时期&rdquo 。 　　目前国内外很多科学家非常重视光学积分球的应用，因此可以带积分球附件的仪器也不断推出 　　例如：美国PerkinElmer公司，推出了50mm的积分球；中国北京普析通用公司推出了带光学积分球的TU-1901紫外可见分光光度计；日本岛津推出了UV-3150 带积分球的紫外可见分光光度计；日本JASCO公司推出了带积分球的V550紫外可见分光光度计。 美国PerkinElmer公司，50mm光学积分球的紫外可见分光光度计 中国普析通用公司带光学积分球的TU-1901紫外可见分光光度计 岛津公司的UV-3150带积分球的紫外可见分光光度计、JASCO公司带积分球的V550紫外可见分光光度计 　　目前，积分光度法正在材料科学、生命科学、航天技术等领域发挥着及其重要的作用。国际上许多科学家认为，积分光度法可以大大扩展紫外可见分光光度计的应用范围。科学家们正在进一步重视积分光度法。它是紫外可见分光光度计应用最新进展的重要内容之一。 　　结束语 　　1)紫外可见分光光度计虽说是一种成熟的、传统的、及普型的、基础型的、常规分析仪器，但是其发展空间仍然很大。目前我国对各类紫外可见分光光度计的需求量每年约9500台以上。作者预计，随着科学技术的发展，紫外可见分光光度计仪器和应用的发展速度只会加快，不会减慢；需求量会进一步增大。我们应该高度重视紫外可见分光光度计仪器及其应用的研发。 　　2)紫外可见分光光度计目前的主要发展方向是：微型、微量、快速、专用；微型是便携式、现场检测的需要；微量是生命科学、医学、海洋科学等领域科研工作的需要(样品量很少、很贵)；快速是食品疾控、安全、应急现场检测的需要 专用是功能专一、但可靠性要求很高的在线自动检测的需要。 　　3)目前，国际上的高端紫外可见分光光度计已经非常成熟，例如：PerkinElmer公司的Lambda950、Varian（现在的Agilent）公司的Cary6000i等就是。我国的紫外可见分光光度计近几年来已经有很大的突破，高端仪器也已经推出 例如：杂散光为4× 10-7的普析通用公司的T10等仪器就是。我国的紫外可见分光光度计仪器目前基本上能满足使用要求。但是，在工艺方面、附件方面、软件等方面与先进的发达国家相比，仍然存在差距。我们要看到差距，要努力赶超。特别在高端紫外可见分光光度计方面，我们目前还应该在立足国内的基础上，适当引进、消化、吸收国外的先进技术 我们既千万不能盲目乐观，又千万不能盲目排外。在紫外可见分光光度计仪器的研发方面，目前我国仍然应注意处理好普及和提高的关系：普及与提高还是应以普及为主，只能适当研发一些高端紫外可见分光光度计。因为最高端的紫外可见分光光度计，对绝大多数的常规分析测试的使用者没有意义，主要只能以此展示制造商的水平。 　　4)可靠性是紫外可见分光光度计仪器发展的关键、核心和灵魂 评价紫外可见分光光度计仪器好坏的依据，主要是看可靠性、看分析测试数据准确与否。所以，我们在发展紫外可见分光光度计仪器时，要特别重视直接影响紫外可见分光光度计的可靠性、直接影响其分析测试误差的关键性能技术指标等关键问题。 　　主要参考文献 　　[1]李昌厚著，紫外可见分光光度计，北京：化学工业出版社，2005 　　[2]李昌厚著，紫外可见分光光度计及其应用，北京：化学工业出版社，2010 　　[3]李昌厚著，仪器学理论与实践，北京：科学出版社，2008 　　[4]李昌厚著，高效液相色谱仪器及其应用，北京：科学出版社，2014 　　[5] 文中涉及的有关仪器样本及其说明书 　　(撰稿人：中国科学院上海生物工程研究中心 李昌厚教授) 　　注:文中观点不代表本网立场,仅供读者参考 　　盘点(1)：紫外可见分光光度计仪器技术新进展

作为长期以来分光光度计的行业标准，LAMBDA1050+使用无格栅PMT检测器和Peltier冷却PbS检测器，在整个光谱范围内获得优异的测试性能，最大波长可达3300 nm。紫外-可见区域的波长精度可以达到0.025 nm，近红外区域的波长精度可以达到0.02 nm。此外，该仪器还可以配备一系列行业领先的、可控而且灵活的采样附件，包括：• 大体积双样品舱• 通用反射附件• 插入式积分球• 万能光学平台典型应用领域建筑和特殊用途玻璃节约能源的重要性越来越显著。镀膜玻璃的光谱分析可以为热效率和其他关键设计参数提供重要的信息。平板显示器在多个方面的显示性能提升需求是持续存在的。颜色、亮度、视角以及能耗都是非常重要的。光谱测试对于显示器整体性能提升是必需的。光学性能测试繁忙的光学实验室必须能够用各种测试技术处理各种类型的样品。LAMBDA系列分光光度计的采样灵活性可以帮助您面对千变万化的测试需求。太阳能研究作为可再生能源的一种来源，以硅材料为基础的太阳能电池越来越重要。但是，过高的成本使其以前只能用于空间科学和军事领域。降低太阳能电池成本、提高其性能的研究是始终不断的。LAMBDA 1050+的近红外波段测试能力使其可以对太阳能电池进行全面表征，不仅是电池活性材料，还有压花玻璃和底面反射层材料等的测试。LAMBDA独特附件设计150mm 积分球光学聚四氟乙烯涂层，涂层在可见区的反射率优于99%，长期使用不发黄变性，光学性能稳定；内径150mm.包含光阱，可直接测量漫反射和剩余反射；150mm积分球为ASTM和国际CIE推荐色度测量时采用附件；270mm积分球专为高散射样品测试开发的大尺寸积分球，可以确保经高散射样品的透过光进入积分球，获得准确的透过率数据。通过软件设置分别测试透过率和反射率。与150mm积分球配套的聚焦附件小样品聚焦附件可以把光束聚焦到1mm左右，大大提高小样品的透过、反射和吸收的测试准确度。6? 度角镜面反射附件6度角镜面反射附件俗称“剩余反射附件”，是防反膜测试的利器。双向的IV或VW型镜绝对反射附件可在8～80度的正负角度对镜材料进行透射或反射模式的高精度测量,包括激光准直及起偏器及两个反射标准镜双光栏附件可校正检测器的非线性误差，从而提高仪器的线性范围及光 度计精度通用反射附件作为绝对反射率高灵敏度测试的一个突破，通过自动改变样品角度，我们独特的专利设计的通用反射附件（URA）极大地改善了传统的测试方法。以前，多角度测试需要使用多个附件和很多手动调整。现在，鼠标单击即可预先设置测试角度，通用反射附件可以自动完成所有调整。此外，样品放置在水平采样板上，避免了垂直夹放可能造成的破坏。两个大体积样品舱加倍灵活，加倍简便。所有LAMBDA系列仪器都可以配置两个样品舱，而且是业内体积最大的样品舱。基础样品舱用于一系列标准反射与透射附件和偏振测试，而第二个样品舱可以配置用于各种智能采样附件或模块，包括积分球、通用反射附件或者透射光学组件。仅仅需要几秒钟的时间，LAMBDA 1050+就可以从标准大体积样品舱模式切换到积分球、通用反射附件或者万能光学平台。万能光学平台万能光学平台（GPOB）设计用于测试体积较大或者形状不规则的样品，为您提供几分钟内配置测试方法的灵活性。大玻璃附件独有的成品大玻璃附件：可检测大到2～3米的钢化、平板等大尺寸玻璃样品创新点：Lambda 1050+使用无格栅PMT 检测器和Peltier冷却PbS检测器，在整个光谱范围内获得良好的测试性能，吸光度可到8A。采用四扇区分光技术，波长准确度可达0.025nm，紫外-可见区域的分辨率可以达到0.05 nm，近红外区域的分辨率可以达到0.20 nm。此外，该仪器可配备一系列可控而且灵活的采样附件。LAMBDA 1050+都可以配备独特的偏振测试能力，可以满足您的分析需求。 LAMBDA 1050+紫外-可见-近红外分光光度计

近些年来，寻找环境问题解决方案日益成为全球亟待解决的主要难题。鉴于化石燃料资源正在迅速耗竭及其对环境造成严重破坏，发展替代性能源产品已经成为当务之急。太阳是清洁能源的一个丰富来源，可通过光伏系统，将太阳光转化为直流电能从而为我们所用。近年来各国都在积极推动可再生能源应用，因此，光伏产业发展十分迅速。今年是“十四五”开局之年，在国家政策的支持下，在“碳达峰”、“碳中和”的目标要求下，光伏行业将迎来更大的发展。光伏转换技术的发展和进步需要在化学、电子、机械和光学等方面对整个过程的各个阶段进行表征，大量的研究工作仍然在进行中。紫外/可见/近红外光谱仪在光学性质研究中有着重要的应用。配有150mm积分球的LAMBDA 1050+紫外/可见/近红外分光光度计使用LAMBDA 1050+紫外/可见/近红外分光光度和150mm积分球，可以测量样品在200~2500nm范围内的透过率、反射率和吸光度。积分球的内表面使用Spectralon高分子材料制成，其反射率接近100%。150mm积分球的窗口面积占内反射表面比值小于2.5%。窗口面积比例越低，测量结果的精密度越高。60mm积分球的窗口面积比大约为7%。透射率和反射率积分球测量：透射模式（上）和反射模式（下）积分球内部的检测器（可见光区域使用光电倍增管，近红外光区域使用PbS检测器）被Spectralon材料制成的挡板所保护，避免直接反射光线进入检测器，从而保证测试结果的准确度。在进行反射率测量时，可以打开镜面反射侧翼，将镜面反射光线排除，从而只测量漫反射光线。在进行透射率测量时，将正对入射光束的窗口上的标准盖板取走，可以排除直接透射光线，从而只测量漫透射光线。吸光度中心样品架附件；使用积分球测量吸收光谱使用中心样品架，将待测样品放置在积分球的中心位置，可以直接测量样品的吸光度。光伏电池的测量光伏电池是将光能转换为电能的半导体器件，第一阶段是吸收有效光谱范围内的光线。为了增加光电转换效率，需要对硅片表面进行处理，以增加光伏电池的吸光度。测量光伏电池的反射率、透过率和吸光度，可以评价其处理方式的效果。未处理的硅晶片、经过织构化处理的硅晶片、覆盖了抗反涂层的硅晶片以及光伏电池成品处理前和处理后硅晶片的透过率（左）和反射率（右）硅片的吸光度可通过如下公式获得：%吸光度=100%-%反射率-%透过率可见，经过处理的硅片吸光度更高，从而光能利用率更高。光伏电池的有效反射率是包含了AM1.5太阳辐射光谱权重的积分反射率，可以表示为：其中R(λ)是测量得到的百分比反射率，Sλ是太阳辐射光谱（以光子流表示）。有效反射率可以在光伏电池生产过程的任意环节进行测量，所得数值可以用于不同样品的相互比较。光伏电池对不同角度光线的透射率和反射率非常重要，后续文章会介绍相应分析方法，敬请期待。更多详情，请扫描二维码下载完整应用报告。

一、标准范围本标准规定了纺织品的防日光紫外线性能的试验方法、防护水平的表示、评定和标识。本标准适用于评定在规定条件下织物防护日光紫外线的性能。二、标准介绍《纺织品 防紫外线性能的评定》国家标准包括十个方面，如术语的解释、测试的原理、测试用的仪器、试样的准备、结果的计算等等。现在着重解释一下“测试原理”以及“评定和标识”。a.测试原理用单色或多色的UV射线辐射试样，收集总的光谱透射射线，测定出总的光谱透射比，并计算试样的紫外线防护系数UPF值。可采用平行光束照射试样，用一个积分球收集所有透射光线；也可采用光线半球照射试样。b.评定和标识标准中规定：只有当样品的UPF值大于40，并且T(UVA)AV国家标准的编号：GB/T 18830 2009；2.UPF值：40＋，或者50＋(1)当4050时，并且UVA的透过率小于5％，标识为：50＋(3)长期使用以及在拉伸或者潮湿的情况下，该产品所提供的防护性能可能减少。三、关于UPF值的说明UPF是英文Ultraviolet Protection Factor的简称，即紫外线防护系数。根据国家标准中的定义，UPF指的是“皮肤无防护时计算出的紫外线辐射平均效应与皮肤有织物防护时计算出的紫外线辐射平均效应的比值”。这个定义比较抽象，我们可以这样理解UPF的物理意义，比如UPF值为50，就说明有1/50的紫外线可以透过织物。UPF值越高，就说明紫外线的防护效果越好。但国家标准中纺织品的UPF值最高的标识是50＋，也就是UPF50。因为UPF大于50以后，对人体的影响完全可以忽略不计。补充一下，《纺织品 防紫外线性能的评定》国家标准是推荐性标准，而不是强制性标准，企业可以根据自身的实际情况选择是否生产防紫外线产品，但是如果要称自己的产品为“防紫外线产品”，那就必须遵循这个标准。四、测试仪器 UV-2000织物防晒指数分析仪符合标准：GB/T 18830，AS NZ 4399:1996等如需了解更多标准信息，请联系上海罗中科技发展有限公司。关注上海罗中科技Roachelab微信公众账号：日晒老化设备及测试专家日晒老化测试领域咨询、技术零距离！

[导读] 本次所开发的UH4150 紫外/可见/近红外分光光度计(以下简称UH4150)具有高度的可靠性、更高的样品通量以及方便的操作性(图1)。下面将简单介绍UH4150的特点。 日立高新技术公司于2013年9月2日发布了UH4150 紫外/可见/近红外分光光度计。 紫外可见分光光度计是一种使用棱镜和衍射光栅，将白光分解成单色光，照射在样品上，通过对透过的光进行检测，来对物质进行鉴定和计算浓度的装置，广泛用于材料、环保、制药和生物等领域。 U-4100紫外/可见/近红外分光光度计可实现足以令&ldquo 著名日立光度计品牌&rdquo 自豪的精度，对于在实际固体样品检测方面需要高质量数据的用户，例如半导体开发、光学样品和新材料领域的用户而言，是最佳的选择。UH4150在秉承U-4100的高度可靠性的同时，提供更高通量的测定，技术更加先进（图1）。下面将简单介绍UH4150的特点。 图1. UH4150的外观UH4150的特点： （1）切换检测器波长时UH4150可实现高精度的测定。 安装在积分球上的多个检测器可在紫外-可见-近红外的波长范围内进行测定。由于使用日立专业的积分球结构技术和信号处理技术等，将检测器切换时（信号水平的差异）吸光度值的变化降到最小。检测器切换时附近波长测定数据例（金纳米棒的吸收光谱）（2）日立高性能的棱镜-光栅双单色器系统,可实现低杂散光和低偏振。 UH4150采用棱镜-光栅（P-G）双单色器的光学系统，秉承U-4100光学系统的特点。棱镜-光栅（P-G）系统与常见的光栅-光栅（G-G）系统相比,S和P偏振光强度没有大的改变。即使对于低透过率和反射率的样品，UH4150也可实现低噪音测定。镜面反射率测定示例（3）平行光束可实现反射光和散射光的精确测定。 入射角对固体样品镜面反射率的测定非常重要。对于会聚光束，由于入射角根据透镜的焦距等因素会不同，因此，像导电多层膜和棱镜等光学薄膜的模拟设计值将与实际测定值不同。 但对于平行光束，相对于样品入射角始终相同，实现了高精度镜面反射率的测定。此外，平行光束可用于扩散率（雾度）的评价和透镜透过率的测定。（4）可提供适合不同测定目的的多种检测器。 可使用八种不同材料、尺寸和形状的积分球。检测器产品线（5）采用全新人体工学设计。 改进样品室门，提升操作性。为了便于更换样品和附件的操作，采用了符合人体工学的设计。 （6）兼容多种U-4100附件。 通用附件适用于两种型号,U-4100型附件也可用在UH4150型,由于附件可拆卸，适合更多的测定类型。 （7）比U-4100型更高的样品通量。 在秉承U-4100型光学系统高性能的同时，UH4150提供更高通量的测定。之前型号的仪器在1 nm数据间隔下测定时，扫描速度必须是600 mm/min。UH4150型可在1,200 nm/min的扫描速度下以1 nm的间隔进行测定，显著缩短测定时间。UH4150在约2分钟内可从240 nm测定到2,600 nm。对需要在紫外-可见-近红外波长范围内测定的样品，如太阳能反射材料，尤其有效。 扫描速度为600 nm/min的太阳能反射材料的反射光谱 扫描速度为1,200 nm/min的 太阳能反射材料的反射光谱 关于此产品的更多信息请参考：http://www.hitachi-hitec.com/global/cn/zh/science/uv_vis/uh4150.html 　　关于日立高新技术公司:　　日立高新技术公司是一家全球雇员超过10,000人，有百余处经营网点的跨国公司。企业发展目标是&ldquo 成为独步全球的高新技术和解决方案提供商&rdquo ，即兼有掌握最先进技术水准的开发、设计、制造能力和满足企业不同需求的解决方案提供商身份的综合性高新技术公司。日立高新技术公司的生命科学系统本部，通过提供高端的科学仪器，提高了分析技术和工作效率，有力推进了生命科学领域的研究开发。我们衷心地希望通过所有的努力，为实现人类光明的未来贡献力量。更多信息请关注日立高新技术公司网站：http://www.hitachi-hitec.cn

小伙伴们大家好，之前我们讨论了泵和进样器的维护之后，今天我们来聊聊检测器。有人说Chemistry代表Chem is try很有意思。化学的美妙在于它的无限可能性。中学化学老师曾经说过“结构决定性质，性质决定用途。”扩展到我们的分析工作中，也决定了分析手段，所有的分析都有规律可循，缘分“结构”注定！在色谱实验室中紫外检测器是必备的，70%以上的物质都可以用紫外检测器来分析，今天我们就扒一扒紫外可见检测器。一、紫外检测器的原理紫外-可见光检测器(UV-Vis Detector， UVD)是应用最广泛的检测器，遵循的原理是朗勃比尔定律。吸光度(A)=摩尔吸光度(ε)×光程(b)×浓度(c)。吸光度定义为透射率的负对数，它是透射光与入射光的强度之比。吸光度(A)= lg(1/透射率(T))。紫外检测器的灵敏度与溶剂的影响、背景吸收、示差折光效应有关，不同种类溶剂有其截止波长，溶剂的质量好坏对其截止波长有影响，溶剂质量与含紫外吸收的杂质、溶解在其中的氧气、缓冲液溶质的紫外吸收等因素有关；背景吸收减少线性范围、许多溶剂会产生背景吸收。常见结构的紫外吸收紫外可见检测器还有个Plus的兄弟——二极管阵列检测器。光电二极管矩阵检测器简称PDA（Photo-Diode Array），有的品牌也称为DAD(Diode Array Detector)，一般来说，紫外检测器比DAD的灵敏度高约1倍。但DAD也有它的优势，一是可以对未知物进行波长扫描确定zui佳吸收波长，二是可以同时检测多个波长，三是可以进行峰纯度的检査。 紫外检测器与DAD的区别为:紫外检测器是光源发出的光先分光，让特定波长的光通过狭缝，这样光的强度可以调节，然后通过流通池，光束被流通池里的样品吸收，未吸收的光达到光电二极管，产生电流变化，DAD光源发出的光不分光，让全波段波长的光通过狭缝，然后通过流通池，光束被流通池里的样品吸收，未吸收光被分光，各种波长的光落在不同位置的二极管上，各二极管产生电流变化。因为是后分光，所以DAD不同波长处光强度并不一致，波长分辨率也不及单波长的紫外检测器，需要通过其他手段来提高某些波长的灵敏度。二、紫外检测器的优缺点切勿用裸手触摸石英灯泡，因为在后来打开灯时指纹会不可避免地损坏灯。灯的位置在设备中精确确定，不需要进一步调整。灯更换后的组装步骤与拆卸相同，只是按相反的顺序。打开本机并点亮灯，如果没有发生错误，请关闭灯，然后进行新灯泡的校准。更换钨灯的步骤近似，感兴趣的小伙伴可以单聊。以Wisys5000为例清洗流通池窗片/更换流通池窗片污染的流通池会降低光的传输，增加噪声，很难使信号归零。最简单的清洗方法是用合适的溶剂冲洗拆除的流通池。清洗前必须从仪器取出流通池。根据污染物的特性选择互溶性系列的溶剂。它可以使用有机和无机溶剂和稀释酸溶液（如用1:10 到 1:20的稀硫酸或硝酸溶液）。此操作完成后用纯溶剂冲洗流通池。连接流通池到系统，当有液体流过时，观察是否泄漏。如果有必要更换有裂纹或受污染的窗片,或改变制备流通池的光学路径，拧下螺钉，拆下流通池盖并取出窗片和密封件。使用干燥的注射器往里推空气可以更好的移除密封的流通池窗片，不要用手触摸窗片。指纹会阻挡紫外线辐射的通道，并有可能损坏的窗片表面。将干净的窗片插入到流通池中，以便在流通池中调整所需的光路。检查垫片的完好情况 和密封件的密封面是否有窗片碎片或任何其他杂质。损坏的密封件须更换。今天的话题就扒到这里了，下期见。

紫外检测器小知识　　1、原理　　紫外吸收检测器简称紫外检测器（ultraviolet ?detector，UVD），是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器，其工作原理是Lambert-Beer定律，即当一束单色光透过流动池时，若流动相不吸收光，则吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。物理上测得物质的透光率，然后取负对数得到吸收度。　　大部分常见有机物质和部分无机物质都具有紫外或可见光吸收基团，因而有较强的紫外或可见光吸收能力，因此UVD既有较高的灵敏度，也有很广泛的应用范围，是液相色谱中应用广泛的检测器。　　为得到高的灵敏度，常选择被测物质能产生大吸收的波长作检测波长，但为了选择性或其它目的也可适当牺牲灵敏度而选择吸收稍弱的波长，另外，应尽可能选择在检测波长下没有背景吸收的流动相。　　紫外检测器的波长范围是根据连续光源（氘灯）发出的光，通过狭缝、透镜、光栅、反射镜等光路组件形成单一波长的平行光束。通过光栅的调节可得到不同波长。波长范围应该是根据光源来确定的，不同光源波长范围也不一样。　　光波根据光的传播频率不一样而划分的。紫外的测量范围一般为0.0003---5.12（AUFS)，常用为0.005---2.0（AUFS)。紫外光的范围一般指200-400 nm。吸收度单位AU (absorbance unit) 是相当于多少伏的电压，范围的大小应该适中较好，实际工作中一般就需要1AU左右。　　2、用途　　紫外检测器使用于大部分常见具有紫外吸收有机物质和部分无机物质。紫外检测器对占物质总数约80%的有紫外吸收的物质均可检测，既可测190--350 nm范围的光吸收变化，也可向可见光范围350---700 nm 延伸。　　紫外检测器适用于有机分子具紫外或可见光吸收基团，有较强的紫外或可见光吸收能力的物质检测。一般当物质在200-400 nm 有紫外吸收时，考虑用紫外检测器。　　3、优点　　紫外吸收检测器不仅灵敏度高、噪音低、线性范围宽、有较好的选择性，而且对环境温度、流动相组成变化和流速波动不太敏感，因此既可用于等度洗脱，也可用于梯度洗脱。紫外检测器对流速和温度均不敏感，可于制备色谱。由于灵敏高，因此即使是那些光吸收小、消光系数低的物质也可用UV检测器进行微量分析。　　不足之处在于对紫外吸收差的化合物如不含不饱和键的烃类等灵敏度很低。