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光谱测色仪的构造详解

2010-09-08

光谱测色仪的构造详解

   通过对物体色进行光谱光度测量，测得其光谱反射因数或光谱透射比，进而计算出物体色的三刺激值，色品坐标或其他色度参数的仪器，称为光谱测色仪，颜色的光谱光度测量在色度学总具有重要的意义。要实现高准确度的色测量，或是对光点积分式色度及进行定标，以及建立色度标准，都必须借助于光谱测色仪进行光谱光度测量。
   光谱测色仪的组成:光谱测色仪根据它的功能至少包括以下4个部分：光源、单色仪、探测器和数据处理系统。
一、光源
    光谱测色仪的光源要求具有连续的光谱功率分布和足够的发光强度，并且发光稳定。一一般都采用钨灯、闪灯。
    钨灯包括钨丝灯、钨带灯或卤钨灯。它们具有上述仪器光源要求的发光性能，是应用广泛的光源。钨丝灯色温一般为2800K左右，充入卤族气体的卤钨灯的色温达3200K左右，发光效率也相应提高。钨灯使用方便，常被用作可见和红外光谱区的光源。但钨灯缺乏紫外波段的光谱辐射。因此，一般的紫外——可见光谱光度计都采用氙气来补充紫外辐射部分。
二、单色仪
    单色仪把光源发出的复合光辐射分解成所要求的每一单色辐射光束，称为光的色散。当色仪根据所用的色散元件分为棱镜单色仪或光栅单色仪。
    1、棱镜单色仪——三角棱镜是棱镜单色仪的色散元件，一般用玻璃或熔融石英玻璃制成。它是利用介质对不同波长的光有不同的折射率，而把复杂成分的白光按波长顺序分解成方向不同的单色光，以达到色散的目的。
    2、光栅单色仪——色散元件为衍射光栅。
    3、滤光单色器——棱镜或光栅单色器结构比较复杂，制造精度要求高，因此制造成本高。由于绝大部分由色样品具有比较平缓的光谱透射比反射比曲线，因此可以自需要的检测的光谱波长范围内，比较均匀地选择几个间隔波长段或点来进行测量。这样对单色器要求可以简化，只需要在有限个波长上提供一定带宽的单色光。 
    4、可调皆激光单色器
              激光具有单色幸好，能量高等优点，今年来由于染色激光器等可调谐激光器的发展，已能做到在一定的波段范围内获得波长连续可调，单色性很好的强激光光束。这就为测色工作提供一种高性能的单色器。
三、探测器
      光谱测色仪的光谱辐射探测器常用光电管、硅光电池盒光电增管。它们将光谱辐射能转变为电能从而记录和比较辐射通量的大小。