Nâng cao độ chính xác của phép đo với việc tích hợp các tiêu chuẩn phản xạ và lớp phủ hình cầu

Giới thiệu
In phép đo quang học, việc có được kết quả chính xác và đáng tin cậy là rất cần thiết. Các quả cầu tích hợp đã được coi là công cụ hữu ích vì khả năng cung cấp ánh sáng nhất quán, cũng như giảm các lỗi đo lường do tính không đồng nhất của mẫu và hiệu ứng bề mặt.

Có thể tăng thêm độ chính xác của tích hợp hình cầu-dựa trên dữ liệu bằng cách chọn các lớp phủ thích hợp cho bề mặt bên trong của quả cầu và sử dụng các tiêu chuẩn phản xạ đã được xác nhận. Trong bài viết này, cả những tiến bộ hiện tại trong các lĩnh vực này và tầm quan trọng của việc kết hợp các lớp phủ hình cầu và các tiêu chuẩn phản xạ để có được các phép đo chính xác hơn đều được xem xét.

Tích hợp lớp phủ hình cầu
Các lớp phủ trên mặt cầu tích phân là rất cần thiết để có được số đọc chính xác. Dải quang phổ, đặc tính phản xạ và khả năng tương thích tổng thể của vật liệu phủ cho một ứng dụng cụ thể là những cân nhắc chính khi lựa chọn. Các lớp phủ làm từ bari sulfat (BaSO4) khá phổ biến vì chúng có hệ số phản xạ cao trong cả quang phổ nhìn thấy và hồng ngoại gần.

Đặc tính phản xạ khuếch tán tuyệt vời của các lớp phủ được sản xuất từ ​​BaSO4 làm cho việc chiếu sáng toàn bộ quả cầu theo cùng một cách là khả thi. Tuy nhiên, có sự giảm hệ số phản xạ ở vùng tử ngoại và hồng ngoại.

Trong nỗ lực xác định giải pháp cho hạn chế này, các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các vật liệu phủ mới như Spectralon® và PTFE (polytetrafluoroetylen). So với BaSO4, các lớp phủ được làm bằng Spectralon® có độ phản xạ cao hơn và có khả năng hấp thụ dải bước sóng rộng hơn (từ UV đến IR).

Do lớp phủ PTFE có huỳnh quang thấp và hệ số phản xạ khuếch tán cao nên có thể sử dụng chúng để đo trong phổ tử ngoại (UV) cũng như phổ nhìn thấy (VIS). Các quả cầu tích hợp giờ đây có thể được sử dụng trong phạm vi vùng quang phổ lớn hơn nhờ sự phát triển của vật liệu phủ cao cấp, cũng đảm bảo đọc chính xác ở nhiều bước sóng khác nhau.

Tiêu chuẩn phản xạ quang phổ
Chỉ thông qua hiệu chuẩn chính xác và truy xuất nguồn gốc, bạn mới có thể nhận được kết luận đáng tin cậy từ các phép đo của mình. Một tiêu chuẩn phản xạ quang phổ thường được sử dụng kết hợp với một tích hợp hình cầu và có thể được sử dụng để hiệu chỉnh và xác minh các hệ thống đo lường.

Hiệu chuẩn và xác minh có thể được thực hiện theo tiêu chuẩn. Các đặc tính phản xạ của các tiêu chuẩn nổi tiếng này đã được nghiên cứu rộng rãi trong nhiều dải bước sóng hẹp.

Các tiêu chuẩn phản xạ thường chia sẻ một số thuộc tính, bao gồm độ ổn định phổ cao, mức độ không chắc chắn nhỏ và các giá trị phản xạ được xác định.

Là các tiêu chuẩn phản xạ, BaSO4 ép ​​và thiêu kết, Spectralon®, và các kim loại có độ phản xạ cao như nhôm và vàng thường được sử dụng. Các đặc tính phản xạ của những vật liệu này đã được kiểm tra nghiêm ngặt và kết quả đã được xác nhận bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế được công nhận.

Quả cầu tích hợp phải được hiệu chuẩn thường xuyên theo các tiêu chuẩn phản xạ để duy trì số đọc chính xác và xác minh rằng các phép đo này là chính xác.

Với việc sử dụng các tiêu chuẩn phản xạ, có thể điều chỉnh các sai sót hệ thống trong hệ thống đo lường, chẳng hạn như dao động trong phản ứng của máy dò hoặc sự mài mòn dần của lớp phủ trên quả cầu theo thời gian. Các tích hợp hình cầu được giữ ở điều kiện tối ưu cho phép đo quang bằng phương pháp hiệu chuẩn lại nhất quán.

Những tiến bộ trong công nghệ phủ
Những tiến bộ đã đạt được trong công nghệ phủ đã dẫn đến sự cải thiện về độ chính xác của các phép đo được thực hiện bằng cách sử dụng các quả cầu tích hợp.  LISUN có lĩnh vực tích hợp tốt nhất trên thị trường.

Các nhà khoa học luôn tìm kiếm các vật liệu và quy trình phủ mới để tăng các đặc tính phản xạ, mở rộng dải quang phổ của lớp phủ và giảm các lỗi đo lường.

Rất nhiều người quan tâm đến lớp phủ cấu trúc nano vì khả năng điều chỉnh các tương tác vật chất ánh sáng và cải thiện độ phản xạ. Các hạt nano như titan dioxit (TiO2) hoặc kẽm oxit (ZnO) có thể được đưa vào công thức của lớp phủ để tăng khả năng phản xạ khuếch tán của lớp phủ.

Các lớp phủ cấu trúc nano này cải thiện độ chính xác của phép đo bằng cách giảm lượng ánh sáng bị mất do ánh sáng tán xạ và tăng lượng ánh sáng tán xạ.

Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu việc sử dụng các lớp phủ đa lớp như một phương pháp tiềm năng để cải thiện hệ số phản xạ trên một dải quang phổ rộng hơn.

Bằng cách xếp chồng các vật liệu có chỉ số khúc xạ khác nhau, có thể điều chỉnh chất lượng phản xạ trên một dải bước sóng nhất định. Phạm vi quang phổ của các quả cầu tích hợp có thể được tăng lên bằng các lớp phủ đa lớp, cho phép đo chính xác hơn ở phổ tử ngoại (UV), phổ nhìn thấy (VIS) và hồng ngoại (IR).

Sự phát triển trong các quy trình lắng đọng lớp phủ như phún xạ chùm tia ion và lắng đọng hơi hóa học đã giúp điều chỉnh chính xác độ dày cũng như thành phần của lớp phủ. Các quy trình này cung cấp các lớp phủ đồng nhất và không đổi trên toàn bộ quả cầu, giúp giảm phạm vi chênh lệch hệ số phản xạ tồn tại.

Đặc tính và chứng nhận lớp phủ
Để có được số đọc chính xác từ các phép đo quang học, lớp phủ của các mặt cầu tích hợp cần được nghiên cứu cẩn thận. Hai kỹ thuật mô tả đặc tính, đo quang phổ và đo tán xạ, thường được sử dụng trong quá trình đánh giá hệ số phản xạ của lớp phủ.

Các thử nghiệm này thường được thực hiện ở một loạt các góc tới và trong một phổ bước sóng rộng. Điều này được thực hiện để phản ứng quang phổ của lớp phủ có thể được ghi lại chính xác.

Để đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc và khả năng so sánh của các phép đo lớp phủ, các tổ chức và cơ quan tiêu chuẩn quốc tế thiết lập các hướng dẫn và giao thức để mô tả đặc tính và chứng nhận lớp phủ.

Để xác nhận tính chất phản xạ của tích hợp hình cầu lớp phủ, các tổ chức này, chẳng hạn như Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) và Ủy ban Chiếu sáng Quốc tế (CIE), thiết lập các tài liệu tham khảo và quy trình đo lường tham chiếu. Do các quy tắc kiểm soát chất lượng này, dữ liệu đo lường do nhiều phòng thí nghiệm và tổ chức khác nhau tạo ra có thể được dựa vào.

Kiểm soát chất lượng và bảo trì
Để đảm bảo rằng các chỉ số hình cầu tích hợp vẫn đáng tin cậy theo thời gian, chúng cần được giám sát và bảo trì chất lượng thường xuyên. Độ chính xác của phép đo có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như hư hỏng lớp phủ, nhiễm bẩn hoặc tuổi tác đơn giản.

Do đó, bề mặt bên trong của quả cầu phải được kiểm tra thường xuyên để xác định bất kỳ thay đổi nào về chất lượng phản xạ. Nếu khả năng phản xạ của quả cầu bị ảnh hưởng bởi bụi, dấu vân tay hoặc bất kỳ tạp chất nào khác, thì nên thực hiện các phương pháp làm sạch thích hợp theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Ngoài ra, điều cần thiết là kiểm tra và khắc phục bất kỳ sai lệch đo lường nào bằng cách hiệu chuẩn định kỳ sử dụng các tiêu chuẩn phản xạ có thể theo dõi. Khi hiệu chuẩn, điều quan trọng là phải xem xét các nguồn sai số tiềm ẩn bao gồm hệ số phản xạ lớp phủ và phương sai phản ứng của máy dò.

Phát triển trong tương lai
Có hy vọng về những cải tiến lớn hơn nữa về độ chính xác của phép đo nhờ vào sự phát triển không ngừng của các lớp phủ để tích hợp các tiêu chuẩn hình cầu và phản xạ.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu để tạo ra các lớp phủ có phổ rộng hơn có thể sử dụng, màu sắc nhất quán tốt hơn và ít huỳnh quang hoặc ánh sáng lạc hơn. Các lớp phủ làm bằng vật liệu nano, phương pháp sản xuất tiên tiến và kiến ​​trúc đa lớp chuyên biệt đều đang được nghiên cứu như là những lộ trình tiềm năng để đạt được những mục đích này.

Các phép đo lớp phủ sẽ trở nên thống nhất và đáng tin cậy hơn nhờ sự phát triển của các phương pháp mô tả đặc tính lớp phủ và sự ra đời của các quy trình chứng nhận mạnh mẽ. Điều này sẽ cho phép theo dõi và so sánh chất lượng lớp phủ trên các cơ sở thử nghiệm và máy đo khác nhau.

Kết luận
Cải thiện độ chính xác của các phép đo quang học yêu cầu sử dụng các tiêu chuẩn phản xạ phổ và sử dụng các lớp phủ trên các quả cầu tích hợp. Các kết quả đo lường chính xác và đáng tin cậy có thể đạt được bằng cách lựa chọn cẩn thận các vật liệu phủ, phát triển các quy trình phủ cải tiến cũng như xác định đặc tính và chứng nhận chính xác của các lớp phủ.

Độ chính xác lâu dài của việc tích hợp các quan sát dựa trên hình cầu có thể được đảm bảo bằng cách kiểm soát và bảo trì chất lượng thường xuyên, chẳng hạn như hiệu chuẩn định kỳ bằng cách sử dụng các tiêu chuẩn phản xạ có thể theo dõi. Khoa học quang học, quang phổ và vật liệu, trong số những ngành khác, sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ những cải tiến về độ chính xác của phép đo sẽ được thực hiện nhờ sự phát triển hơn nữa của tích hợp hình cầu lớp phủ và tiêu chuẩn phản xạ.

Lisun Instruments Limited được tìm thấy bởi LISUN GROUP 2003. LISUN hệ thống chất lượng đã được chứng nhận nghiêm ngặt bởi ISO9001:2015. Với tư cách là thành viên CIE, LISUN các sản phẩm được thiết kế dựa trên CIE, IEC và các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia khác. Tất cả các sản phẩm đều đạt chứng chỉ CE và được xác thực bởi phòng thí nghiệm của bên thứ ba.

Sản phẩm chính của chúng tôi là Máy đo huyết áp, Tích hợp hình cầu, Máy quang phổ, Surge Generator, Súng giả lập ESD, Bộ thu EMI, Thiết bị kiểm tra EMC, Kiểm tra an toàn điện, Phòng môi trường, Buồng nhiệt độ, Đài Khí tượng Thủy văn, Phòng nhiệt, Thử nghiệm phun muối, Phòng kiểm tra bụi, Kiểm tra không thấm nước, Kiểm tra RoHS (EDXRF), Kiểm tra dây phát sáng và Kiểm tra ngọn lửa kim.

Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần bất kỳ hỗ trợ.
Khoa công nghệ: Service@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8615317907381
Phòng kinh doanh Sales@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8618117273997

Tags:LPCE-2