分光测色仪的结构组成是怎样的

随着人们对颜色测量精度要求越来越高，越来越多的厂商开始应用分光式的测色仪器，这是比光电积分式色差计性能更为优良的测色仪器。本文就给大家带来分光测色仪的结构组成，感兴趣的朋友不妨来看看吧！

分光测色仪的结构组成是怎样的？

1、光源

分光测色仪常用的光源是钨丝灯和氢灯。分光测色仪的光源系统由光源和一系列反射镜组成。反射镜的作用是把光源发出的光线集中到单色器并充满单色器的准直镜，能均匀照射到狭缝。

2、单色器

单色器是一种能分解辐射的不同波长成分，并能从中分出所需的那一部分光的仪器。单色器通常包含分光元件、狭缝和透镜系统。单色器的性能直接影响光谱带通的宽度，从而影响测量的灵敏度、选择性以及校正曲线的线性关系。分光元件有滤光片、棱镜和光栅。滤光片是最简单、最廉价的单色装置。以棱镜和光栅作为色散元件的优点是分光性能好，能分出很窄的光谱带，辐射纯度高，使用又方便。棱镜色散的特点是其色散率随波长而改变。光栅的优点是它可用于紫外、可见光和近红外等光区。而且在整个波长区具有良好的几乎均匀一致的分辨能力。现代高级的分光测色仪往往采用双单色器，即包含两个光栅或两个棱镜，或一个棱镜与一个光栅，这样可以明显地减少杂散光，并进一步提高仪器的分辨能力。

3、吸收池

吸收池按材料可分为两类，即石英吸收池和玻璃吸收池。

4、检测器

检测其的功能是检测光信号，并将它转变为电信号。对检测其的基本要求是灵敏度要高、对辐射的响应时间短，线性关系良好，对不同波长的辐射具有相同的响应可靠性，以及噪声水平低，有良好的稳定性等。常用的检测器有：光电池、光电管、光电倍增管、光电二极管矩阵。

5、测量信号指示系统

常用的测量信号指示系统有：电流表、数字显示仪表、屏幕显示和打印。

分光测色仪结构误差分析：

1、样品和探测器凹进误差

样品凹进：样品的部分漫射光被阻挡而进不了球内，造成读数值减小。如果选用与样品漫射特性近似的参比标准，误差可以减小。当然，正确的结构应该是样品尽可能贴近球的内壁。

探测器凹进：使探测器只能接收部分球壁的漫射光，从而造成误差。同样也应该使探测器的受光面尽可能贴近球的内壁。

2、积分球内屏的使用

积分球内安装屏，会使积分球偏离理想积分球的基本条件；但是，把积分球同光源、探测器组织在一起时，加屏就不可避免了。屏的作用是阻止样品和探测器之间（如：8°:di条件）、样品和光源之间（如di:8°条件）光束的直接传递。值得说明的是：探测器在球壁上的测量点（如：8°:di条件）或光源光束在球壁上的投射点（如di:8°条件），也要当成探测器或光源来处理，也就是说他们和样品之间也要加屏。在进行包含镜面反射成分测量时，镜面反射光束在球壁上的透射处到探测器之间，必要时也要加屏。有的双光束仪器，所放置的参比标准也要当成样品来处理。

如果在结构上他们与样品本来就不可能有光束的直接传递，那么这个地方就无加屏的必要。加屏能消除某些重要误差源。但加的太多，也会严重偏离理想积分球的基本条件，可能适得其反。因此，屏常常只加在重要的地方。屏的大小和形状，以达到目的为宜，屏的涂层应和积分球内壁的涂层一样。

3、镜面反射成分的消除

在漫反射样品测量中，需要排除镜面反射成分时常用的有两种方法：一是使样品的法线与接收光束的光轴重合（如d:0°条件）；或使样品的法线与照明光束的光轴成一定角度（如8°:de条件）；或者样品的法线与接收光束的光轴成一定角度（de:8°条件）。这种角度的大小一般取8°（有的仪器取6°）。同时，在样品的镜面反射方向上，在积分球上开孔。作排除镜面反射成分测量时，开孔处放置光吸收阱、使镜面反射成分被光吸收阱吸收。为使镜面反射成分排除的更彻底一些，光吸收阱的孔径应大于镜面反射光束的几何光学尺寸。对于常见样品，光束的几何光学尺寸周围可大出2°。光吸收阱的尺寸越大越好，但受结构的限制，应合理选定。如果机箱内部光密闭性较好，在一定条件下可不用专作光吸收阱。让镜面反射光直接进入机箱即可（要考虑光进入机箱后有无其他不利影响！）。

如果作包含镜面反射成分测量，应将积分球开孔盖上。当然，盖板的涂层应该与积分球内壁的涂层一致。

4、积分球大小和涂层的影响

一般用于色度测量的积分球，CIE 15:2004未对大小做具体规定，只要求积分球开孔总面积不超过积分球内壁总面积的10%。但是增大积分球的尺寸，能有效地减少屏和球内其他物体，使积分球偏离理想条件的影响，改善积分球出射窗处辐照度的均匀性，从而提高测试精度。找光度测量中积分球一般做得很大，经验表明，如果要保证出射窗处辐照度的均匀性在1%左右，出射窗的直径最好不大于积分球直径的1/10.积分球直径增大的负面影响是降低了出射窗处的辐照度，因为它和积分球直径的平方成反比。增大积分球内壁涂层的反射比，会有效地提高出射窗处的富照度；但也会增加出射窗处的辐照度对涂层反社会比变化的敏感性。随着涂层的污染和老化，反射比变化是不可避免的。