漫反射测量光谱仪校准规范.docx

JJF1601—2016

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漫反射测量光谱仪校准规范

1范围

本规范适用于波长范围为250nm～2500nm的用于漫反射测量的光谱仪(以下简

称光谱仪)的校准。

2引用文件

JJG1034—2008光谱光度计标准滤光器检定规程

JJF1059.1—2012测量不确定度评定与表示

GB/T3978标准照明体和几何条件

凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1光谱反射比spectralreflectance

光谱反射比是指在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下，反射的光谱通量与入射光谱通量之比。它的符号为p,单位为1。

3.2光谱反射因数spectralreflectancefactor

在入射辐射的光谱组成、偏振状态和几何分布指定条件下，待测反射体在指定的圆锥所限定的方向反射的光谱通量与相同照射(或照明)条件下理想漫反射体在同一方向反射的光谱通量之比。它的符号为R,单位为1。

注：被一个小立体角的射束照射(或照明)的镜面反射体，如果给定的圆锥包含了源的镜反射像，则反射因数可能远远大于1。

如果圆锥的立体角接近2πsr,则反射因数接近相同照明条件下的反射比；如果圆

锥立体角接近于零，则反射因数接近于相同照明条件下的辐亮度(或光亮度)因数。

3.3噪声noise

指仪器中目标信号之外所有其他一切信号的总称，对于光谱仪而言，一般有两种噪

声：满档噪声和本底噪声。

3.4漂移drift

指仪器的基线随时间的变化量。

4概述

用于漫反射测量的光谱仪是根据物质的分子对紫外区、可见区、近红外区辐射

(光)的选择性吸收，并通过对有定值的反射比标准板的比较测量实现光谱漫反射的相对测量，从而实现材料特性测量的光学仪器。

光谱仪主要由光源、单色仪、反射附件、样品室、探测器、信号处理系统和显示存

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储系统(计算机)组成，光路示意图如图1。

(a)0/d反射比测量装置示意图

(c)d/0反射比测量装置示意图

(b)0/45反射因数测量装置示意图

样品

(d)45/0反射因数测量装置示意图

图1光谱仪光路示意图

根据测量的几何条件的不同，用于漫反射测量的光谱仪又分为：配有积分球漫反射附件的，测量0/d或d/0几何条件下光谱漫反射比的光谱仪；和配有0/45或45/0反射附件的，测量反射因数类型的光谱仪。此类光谱仪通常采用相对测量的方式，即在相同的测量条件下，测量样品得到的光谱光度信号与已知光谱反射比/光谱反射因数的标准器的光谱光度信号相比较，从而得到绝对的光谱反射比/光谱反射因数。

此类光谱仪的工作波段分为紫外辐射区(简称紫外区)、可见辐射区(简称可见区)、近红外辐射区(简称近红外区),所以按照上述工作波段分为三个区域：紫外区(250nm～380nm)、可见区(380nm～780nm)和近红外区(780nm～2500nm)。

5计量特性

5.1光谱仪的外观

光谱仪应有下列标志：光谱仪名称、型号、制造厂名、出厂编号、出厂日期等。光谱仪及附件的所有紧固件均应紧固良好；连接件应连接良好，光谱仪应能平稳地放置于工作台上。光谱仪的所有旋钮及功能键应能正常工作，其主机的光、机、电各部分应能

正常工作，不应有任何影响光谱仪计量性能及功能的缺陷，由计算机控制或带微机的光

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谱仪，当由键盘输入指令时，各相应的功能应能正常工作，光谱仪的所有刻线、刻字应清晰、均匀，不得有妨碍读数和测量的缺陷。

5.2光谱仪的计量特性

光谱仪的计量特性包括：波长示值误差，波长重复性，噪声与漂移，光谱带宽，反射比/反射因数的示值误差以及反射比/反射因数的重复性。各项指标见表1。

表1光谱仪的主要技术指标

序号

技术指标

要求

250～380nm

380～780nm

780～2000nm

2000～2500nm

波长示值误差

士3.0nm

士2.0nm

士6.0nm

十8.0nm

2

波长重复性

≤1.5nm

≤1.0nm

≤3.0nm

≤4.0nm

3

噪声与漂移

包含本底噪声、满挡噪声、漂移

4

光谱带宽

光谱仪的实际光谱带宽与标称光谱带宽之相对偏差应不超过士20%

5

反射比/反射因数示值误差

士0.050

士0.030

士0.050

士0.080

6

反射比/反射

因数重复性

≤0.025

≤0.015

≤0.025

≤0.040