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分光測(cè)色儀的結(jié)構(gòu)組成及工作過(guò)程


色差儀批發(fā)網(wǎng) / 2014-01-17

     掃描式分光光度測(cè)色系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了分光測(cè)色的精度要求,但是由于其光譜測(cè)量是通過(guò)單色儀的機(jī)械掃描來(lái)完成的,所以測(cè)量速度較慢。這種缺陷在自動(dòng)配色應(yīng)用中顯得尤其突出,因?yàn)樵谧詣?dòng)配色操作中需要測(cè)量大量的顏色樣品,特別是在建立色料的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)更是希望加快測(cè)色速度,以縮短建庫(kù)時(shí)間,充分提高工作效率。因此,作為分光光度測(cè)色系統(tǒng)的新發(fā)展成就,采用光電探測(cè)器列陣的多通道快速分光測(cè)色儀已逐漸普及,這類儀器處理具有分光光度測(cè)色儀外,又有光電積分式測(cè)色系統(tǒng)的測(cè)量速度,是包括自動(dòng)配色在內(nèi)的現(xiàn)代顏色科學(xué)研究與工業(yè)測(cè)控技術(shù)不可缺少的顏色測(cè)量設(shè)備。
    快速分光光度測(cè)色儀的出現(xiàn)與光電探測(cè)半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)展是分不開(kāi)的,是隨著固體圖像傳感器的發(fā)展而產(chǎn)生的。固體圖像傳感器主要有三大類型:一種是電荷耦合器件,第二種是MOS圖像傳感器,又稱自掃描光電二極管列陣,第三種是電荷注入器件,其中前兩種用得比較多,在多通道快速測(cè)色系統(tǒng)中用得普通的是掃描光電二極管列陣SPD。
    目前國(guó)外生產(chǎn)自掃描光電二極管列陣的廠家,以美國(guó)公司的水平比較高,線列有64~4096位系列產(chǎn)品,掃描頻率達(dá)10MHz(單線),面列陣有14*41~1200*400位產(chǎn)品,以及64~720位環(huán)形列陣等,共約50余個(gè)品種。日本對(duì)MOS圖像傳感器也比較列陣,日立公司則要求在家用方面實(shí)用化,該公司已有384×484位的面陣用于彩色攝像機(jī)內(nèi)。
  在快速分光光度測(cè)色儀器中應(yīng)用的列陣探測(cè)器件可直接安裝在色散系統(tǒng)的出射狹縫處,這里色散系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)已不需要如掃描式分光光度測(cè)色儀那樣用出射狹縫把單色輻射分割開(kāi)來(lái)。這種儀器沒(méi)有出射狹縫機(jī)械部件,因此該色散系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)多色儀,全部單色光譜輻射都同時(shí)從出射狹縫射出并射到光探測(cè)器上,探測(cè)器列陣同時(shí)獲得了整個(gè)光譜能量分布的信息??梢?jiàn),這類儀器以光譜信號(hào)的電子掃描代替了常規(guī)的機(jī)械掃描,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品的快速測(cè)量。
  從掃描式分光測(cè)色儀到多通道快速分光測(cè)色儀的發(fā)展過(guò)程中,曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)一種過(guò)渡型快速測(cè)色系統(tǒng),用分立的硅光電池排列起來(lái)組成一個(gè)“陣列”作為廣電探測(cè)器,來(lái)接收由光纖束從多色儀的出射狹縫傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的光譜信號(hào),由此到達(dá)快速光譜掃描測(cè)量的目的。
  在應(yīng)用列陣探測(cè)器的快速分光測(cè)色儀器中,有一種比較特別的光學(xué)結(jié)構(gòu)在這里作一簡(jiǎn)要介紹,那就是如日本MINOLTA公司生產(chǎn)的CM—1000分光測(cè)色計(jì)所采用的分光傳感器。光接收部分由兩列SPD構(gòu)成,分別用于測(cè)定短波長(zhǎng)區(qū)(400~500nm)和長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)(500~700nm)。測(cè)量光線由上方入射。
    目前,在國(guó)際市場(chǎng)上出現(xiàn)的多通道快速分光測(cè)色儀越來(lái)越多,但是采用的原理結(jié)構(gòu)大同小異,不外乎單光束和雙光束兩種類型,并以后者見(jiàn)多;照明光源以脈沖疝燈為主,也有鹵鎢燈等恒定光源的;探測(cè)器基本上都是自掃描光電二極管列陣(SPD),少數(shù)采用CCD列陣;樣品測(cè)量尺寸一般都有幾個(gè)孔徑可供選擇,同時(shí)系統(tǒng)中都考慮了鏡面反射成分的包括與排除切換功能:另外,大多數(shù)系統(tǒng)是反射和透射測(cè)量?jī)捎玫摹O旅婢徒陙?lái)再國(guó)際上比較流行的一些快速分光測(cè)色儀器的產(chǎn)品型號(hào)、光學(xué)結(jié)構(gòu)、主要性能指標(biāo)和特點(diǎn)等進(jìn)行歸納和整理。

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