漫射因數

漫射因數

漫射因數指的是國際照明委員會定義一種表面漫射光空同分布的物理量。用L表示光亮度,括弧中的數字表示觀察方向與漫射方向的夾角度數。

基本介紹

  • 中文名:漫射因數
  • 外文名:Diffuse factor
  • 學科:環境工程
  • 領域:環境科學
  • 表示:用L表示光亮度
簡介,漫反射因數的定義,漫反射因數標準裝置的光譜條件,漫反射因數測量裝置各方面性能,

簡介

對於非透明材料漫反射特性的測量,國際照明委員會 (CIE) 推薦了以下幾種幾何條件:0/ 45;45/ 0;0/ d;d/ 0。0/ 45 是以理想漫射體作為參比標準,測量非透明材料漫反射因數的幾何條件。我國在 1989 年研製成功的標準光譜變角反射計可以在任意幾何條件下測量材料的光譜反射特性,利用該裝置可以測得 0/ 45幾何條件下的光譜反射因數。研製 0/ 45 反射因數標準裝置的目的就是在此基礎上開展進一步的研究工作,以利於 0/ 45 反射因數量值的傳遞,並對具有該幾何條件的光學儀器進行校準。

漫反射因數的定義

頂點位於樣品表面的某方向上固定圓錐角內的反射通量與在相同條件下完全漫反射體的反射通量之比作為相對測量的裝置,0/ 45 漫反射因數標準裝置是通過在標準測量條件下將被測樣品與標準樣品進行比較,從而測出樣品的反射因數。其標準測量條件指測量的光譜條件和幾何條件。

漫反射因數標準裝置的光譜條件

標準 CIE A 光源照明,標準明視覺光譜光視效率函式擬合接收。影響測量裝置光譜條件的因素主要包括光源的光譜功率分布、光路中各光學部件的光譜特性和光電探測器的光譜回響特性。垂直/ 45°(縮寫為 0/ 45) 幾何條件是指樣品被一束光照明,該光束的軸線與樣品的法線間的夾角不應超過 10°,同時在與法線成 45°±5°角度下觀測樣品。照明光束的軸線和光束中任意光線的夾角不應超過 5°。在觀測光束方面應遵守同樣的限制的測量幾何條件。對於非各向同性的樣品普遍採用的測量幾何條件是 0/ 45 環。它是 0/ 45 幾何條件的一種形式,是指在樣品的法線方向照明,在與樣品法線夾角為 45°的環帶上接收。本裝置選用了0/ 45 環幾何條件。

漫反射因數測量裝置各方面性能

1.系統的穩定性
經過 30 分鐘的預熱後,電源在穩流工作狀態下給光源供電時,1 小時內其電光源發光及光電探測系統的綜合穩定性優於 0.002。
2.有效測量面內輻亮度面均勻性當被測樣品絕對均勻而照明光不均勻時,由於裝置中的各個光學器件相對固定,同時採用了環形探測器測量,採樣面照明亮度均勻性不會對測量產生影響。而當被測樣品不均勻時,採樣面照明亮度的不均勻與被測樣品不均勻相互作用,使測量的重複性降低。因此需要保證照明的均勻性。在 GB/ T12822 - 91 中規定照明的均勻性優於 0110。經過實測 0/ 45 漫反射因數標準裝置在採樣面上 φ3mm 範圍內均勻性可以達到 0.01。故對於反射因數均勻的樣品其影響可以忽略。
3.光譜條件
裝置中,光源色溫可以通過調節光源的供電電流保證。電探測器的 V (λ) 修正和光學器件的光譜特性的綜合影響可以通過實際測試和計算得到。將環形橢球反射鏡的反射分布曲線與探測器的光譜回響度的分布曲線相疊加後積分的結果與標準V (λ) 函式的積分結果比較,其偏差為 0.014。
4.幾何條件
利用分度轉台和準直光源及探測器的組合,可以準確測得 0/ 45 光學探頭的幾何條件。實際測得入射光的匯聚角為 - 5°<θ< + 5°。橢球反射鏡出射光的探測角分別在 40.7°~49.1°和 40.2°~48.6°之間,符合標準幾何條件。
5.探測器的回響度線性
利用雙光束線性測量儀實際檢測 0/ 45 測量裝置的光電探測器及放大和顯示電路的回響度線性時,在光電輸出讀數為 1.158 - 0.036範圍內測得不同讀數情況下的非線性,並以讀數為 1.158 處歸一,計算出在此範圍內的線性修正曲線。其線性誤差最大值為 0.0052。
6.裝置的重複性和雜散輻射
在裝置實際的工作狀態下,多次重複測量,其結果之間的最大差異為 0.007。非正常參與測量的光輻射信號會對測量結果產生影響。實際測量中雜散輻射測量誤差對測量結果的影響為 0.001。

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