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熒光材料的顏色測(cè)量
閱讀：992 發(fā)布時(shí)間：2015-11-17
- 熒光材料是由金屬（鋅,、鉻）硫化物或稀土氧化物與微量活性劑配合經(jīng)煅燒而成,。顏色一般為無色或淺白色,，是在紫外光(200～400nm)照射下,，依顏料中金屬和活化劑種類,、含量的不同，而呈現(xiàn)出各種顏色的可見光(400～800nm),。熒光材料吸收一定波長的光,，并立刻向外發(fā)出不同波長的光，稱為熒光,，當(dāng)入射光消失時(shí),，熒光材料就會(huì)立刻停止發(fā)光。更確切地講,，熒光是指在外界光照下，人眼見到的一些相當(dāng)亮的顏色光,，如綠色,、橘黃色、黃色,，人們也常稱它們?yōu)槟藓绻狻?br> 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,，人們對(duì)熒光的研究越來越多，熒光物質(zhì)的應(yīng)用范圍越來越廣,。熒光物質(zhì)除用作染料外,，還在有機(jī)顏料、光學(xué)增白劑,、光氧化劑,、涂料、化學(xué)及生化分析,、太陽能捕集器,、防偽標(biāo)記、藥物示蹤及激光等領(lǐng)域得到了更廣泛的應(yīng)用,。因此,，研究和討論熒光材料的顏色測(cè)量具有重要的意義。
根據(jù)斯托克斯定律( Stockes’law) ,，當(dāng)熒光物質(zhì)吸收了入射的輻射能量之后,，被激發(fā)的熒光分子在返回基態(tài)時(shí)就會(huì)發(fā)射出比吸收的入射波長更長的輻射。當(dāng)目視觀察被光源照明的熒光材料時(shí),，人眼將看到可見區(qū)范圍內(nèi)的全部光譜輻射,即同時(shí)觀察到材料對(duì)光源的反射(或透射)光譜和材料的熒光發(fā)射光譜,。因此,，采用物理方法測(cè)量熒光材料的顏色時(shí),其測(cè)量結(jié)果必須與目視評(píng)價(jià)一致,否則會(huì)得到錯(cuò)誤的結(jié)論。杭州彩譜科技有限公司*國內(nèi)分光測(cè)色儀先河,，自主研發(fā)生產(chǎn)了分光測(cè)色儀,，并不斷提高技術(shù)，zui近研發(fā)的新品分光測(cè)色儀CS-650采用氙燈光源,，光譜覆蓋比分光測(cè)色儀系列中其他測(cè)色儀要廣,，測(cè)量波長范圍為360~740nm，能夠測(cè)量熒光材料的顏色,。
常用的熒光材料顏色測(cè)量方法有單色光激發(fā)測(cè)量法和復(fù)合光照射測(cè)量法,。
一、單色光激發(fā)測(cè)量法（如下圖）
原理是通過激發(fā)單色儀給樣品以某一特定波長μ的單色光照射,，然后用分析單色儀來測(cè)量可見波段各波長λ的輻亮度因數(shù)β(λ,μ),。對(duì)于不同的入射波長測(cè)得相應(yīng)的輻亮度因數(shù)β(λ,μ) ，可得當(dāng)入射輻射光譜分布為S(μ)時(shí),，熒光材料在波長λ的反射和發(fā)射的相對(duì)光譜分布R (λ)
由上可得熒光材料的三刺激值
二,、復(fù)合光照射測(cè)量法
復(fù)合光照射測(cè)量法的特點(diǎn)是激發(fā)光源由復(fù)合光源直接照明。直接測(cè)得熒光材料在測(cè)試所用光源照射下的光譜輻亮度因數(shù)β(λ),，從而計(jì)算出三刺激值,。結(jié)果只局限于特定光源照射的客觀效果，無法推算在另一光源下此熒光材料的顏色特性,。
復(fù)合光照射測(cè)量法原理（如下圖）：
2.1光電積分法
實(shí)際的熒光材料測(cè)色系統(tǒng),可以有各種具體的結(jié)構(gòu)形式,。如下圖所示，這是利用積分球光學(xué)幾何條件d /0測(cè)量熒光材料全光譜輻亮度因數(shù)(即熒光樣品的反射和發(fā)射光譜輻亮度因數(shù)的總和)的系統(tǒng)原理圖,，儀器采用氙燈D65模擬器,使標(biāo)準(zhǔn)和樣品得到復(fù)色光照明,兩束測(cè)試光由單色儀先后接收,zui后獲得測(cè)量數(shù)據(jù),。
2.2分光測(cè)量法
然而,在實(shí)際應(yīng)用中要模擬標(biāo)準(zhǔn)照明體的光譜分布并非易事，特別是要模擬標(biāo)準(zhǔn)D65更為困難,。因此,以上采用一個(gè)單色儀的測(cè)量方法精度較低,，且其所獲得面地反映熒光材料的性能。為了克服上述缺陷,可以采用雙光路分光測(cè)量系統(tǒng),，在光路中增加光譜儀,，將全光譜光源通過光柵按不同波長進(jìn)行分光，得到每個(gè)波長下樣品的反射光的光譜輻亮度因數(shù),，與光源的光譜輻亮度因數(shù)對(duì)比之后,，可以計(jì)算出熒光樣品的色度參數(shù)。
下圖為采用雙單色儀系統(tǒng)測(cè)量熒光材料的例,。該方法需要光譜儀和光電探測(cè)器的光譜響應(yīng)特性,而利用標(biāo)定過的光源,、標(biāo)準(zhǔn)白板和光電探測(cè)器,就可以確定其光譜響應(yīng)特性。
彩譜分光測(cè)色儀CS-650采用復(fù)合光照射測(cè)量法中的分光測(cè)量法,，照明光源為脈沖氙燈,，可實(shí)現(xiàn)的測(cè)量光源包括A, C, D50, D55, D65, D75, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, DLF, TL83, TL84, NBF, U30, CWF,，完夠滿足對(duì)熒光材料進(jìn)行地顏色測(cè)量的要求。