Ядром тестера на однородность пропускания света является многоточечный сбор данных о проницаемости в разных областях выборки, а затем вычисление и анализ различий для определения однородности, принцип работы может быть разобран на четыре ключевых аспекта: управление источником света, проводимость оптического пути, обнаружение сигнала и обработка данных, а именно:
Источник света: обеспечение стабильного и контролируемого падающего света
Система источника света тестера должна соответствовать требованиям спектральной стабильности и постоянной прочности для обеспечения того, чтобы параметры падающего света были одинаковыми, чтобы избежать влияния на точность измерения из - за колебаний источника света.
Часто используемые источники света включают светодиоды белого света, ксеноновые лампы или гало - вольфрамовые лампы, некоторые высококачественные приборы будут оснащены монохроматорами, которые могут выводить монохроматический свет с определенной длиной волны (например, видимый свет 550 нм, ультрафиолетовый 365 нм), адаптированный к требованиям испытаний различных материалов (например, стекло, тонкая пленка).
Источник света равномерно обрабатывается линзой или интегральным шаром, так что интенсивность света, падающего на поверхность образца, распределяется равномерно, уменьшая неоднородность самого источника света для помех измерению.
II. Световой путь: точная передача света и определение точки измерения
В основе конструкции светового пути лежит вертикальное попадание света в различные области образца и обеспечение эффективного исключения отраженного и рассеянного света.
Механическая система позиционирования: стол выборки обычно может перемещаться по оси X / Y с помощью двигателя или с помощью массивного распределения зондов, автоматически определяя точку измерения по заданному интервалу (например, 5 мм × 5 мм, 10 мм × 10 мм) (обычно 9 точек, 16 точек или пользовательская сетка).
Затмение и коллимация: в световой путь добавляются экран и коллимационная линза, которые делают падающий свет параллельным лучом, избегая перекрытия измерительных областей, вызванных рассеянием света, и обеспечивая, чтобы свет в каждой точке измерения поступал только из определенной крошечной области образца (обычно диаметр 1 - 3 мм).
III. Обнаружение: захват пропускающего света и преобразование его в электрический сигнал
После того, как свет проходит через образец, фотоэлектрический детектор получает и преобразует его в количественный электрический сигнал, который является основным звеном измерения.
Тип детектора: обычно используемый кремниевый фотодиод или фотоумножитель, чувствительность которого соответствует спектру источника света (например, силиконовый детектор хорошо реагирует на видимый свет), преобразует световую силу пропускающего света в соответствующий электрический или электрический сигнал напряжения.
Усиление и фильтрация сигнала: после усиления усилителем слабый электрический сигнал удаляет помехи, такие как свет окружающей среды и шум цепи через фильтрующую цепь, чтобы обеспечить стабильность и точность сигнала.
IV. Обработка данных: расчет светопроницаемости и анализ однородности
Сравнивая интенсивность падающего и пропускающего света, рассчитайте скорость пропускания каждой точки, а затем получите показатель однородности посредством статистического анализа.
Расчет скорости пропускания: скорость пропускания T = (интенсивность пропускания I ₜ / интенсивность падающего света I ₀) × 100%, при которой I ₀ должна быть предварительно откалибрована при отсутствии выборки (т. е. « нулевая настройка» или « базовая калибровка»).
Анализ однородности:
Расчет максимального (Tmax), минимального (Tmin), среднего (Tavg) коэффициента пропускания света для всех точек измерения.
Общие показатели однородности включают:
Коэффициент отклонения: (Tmax - Tmin) / Tavgx 100% (отражает максимальную разницу);
Стандартная разность: отражает степень дискретности между всеми точками измерения и средним значением, и чем меньше значение, тем лучше однородность.
Выход результата: прибор выводит значения скорости пропускания света в каждой точке, распределенную термодинамическую карту или класс однородности (например, соответствие / несоответствие) через дисплей или программное обеспечение, чтобы визуально отобразить однородность образца.