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光束準(zhǔn)直新境界 | 具有高f值孔徑的Cary 7000分光光度計(jì)實(shí)現(xiàn)卓越的數(shù)據(jù)質(zhì)量和準(zhǔn)確性
光學(xué)濾光片（如分束器）的邊緣陡峭度為截止帶通濾光片斜率上兩點(diǎn)之間的光譜寬度。濾光片的邊緣陡峭度越小，從透射光到阻擋光的過(guò)渡就越清晰。但在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，經(jīng)常有客戶會(huì)因?yàn)闇y(cè)試光譜的陡度達(dá)不到要求而困擾，尤其是當(dāng)需要測(cè)試大角度的時(shí)候更是如此。其實(shí)，這是因?yàn)槿肷涔獾臏?zhǔn)直度不夠高導(dǎo)致的測(cè)量偏差。光譜數(shù)據(jù)的質(zhì)量很大程度上取決于穿過(guò)被分析樣品的入射光束，保持高度的光束準(zhǔn)直對(duì)于獲得最佳結(jié)果是必要的。
安捷倫 Cary 7000 紫外-可見(jiàn)-近紅外分光光度計(jì)，其通用測(cè)量附件 UMA 中配置了不同孔徑的光闌用于調(diào)整光束準(zhǔn)直度，可以精準(zhǔn)測(cè)定濾光片的邊緣陡度。
UMA是如何控制光束準(zhǔn)直度的？
UMA 有三個(gè)獨(dú)立的光闌安裝位置。其中自動(dòng)偏振器前后的兩個(gè)安裝位置是一對(duì)相同的光闌，用于控制垂直平面的光束，另外一個(gè)單獨(dú)的安裝位置放置一個(gè)光闌，用于控制水平方向的光束。
圖 1. 適用于不同準(zhǔn)直度孔徑的安裝位置
每個(gè)光闌上都標(biāo)注了半錐角，它表述了光束照到樣品上的時(shí)候匯聚的角度。半錐角與 f 值有關(guān)，f 值表示光學(xué)元件的聚光效率。f 值越小，收集的光越多，曲線更平滑，但會(huì)降低準(zhǔn)直度，反之亦然。光束準(zhǔn)直度主要由控制水平方向的光闌決定。f 值與半錐角的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表：
下面我們來(lái)看下使用不同半錐角水平方向光闌控制準(zhǔn)直度對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量的影響。
使用 Cary 7000 進(jìn)行檢測(cè)，在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中保持 0.5 nm 的恒定窄光譜帶寬進(jìn)行測(cè)試。
如圖所示，將水平孔徑角度從 3° 調(diào)整到 0.25° 可增強(qiáng) 780 至 800 nm 之間的光譜陡峭度（光譜質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)），從而有助于對(duì)分束器進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)。該圖證實(shí)了使用 0.25° 時(shí)可以獲得最佳陡度數(shù)據(jù)。
圖 2. 水平面上不同程度的光束準(zhǔn)直（0.25至3.0º）測(cè)量分束器邊緣陡度
UMA 附件可以通過(guò) Agilent Cary WinUV 軟件靈活控制，用于表征薄膜、涂層、光學(xué)器件、玻璃和太陽(yáng)能電池等固體材料。UMA 憑借其高度的靈活性，使用戶能夠改進(jìn)他們的材料用于研究、開(kāi)發(fā)或 QA/QC 應(yīng)用的分析。
該配件的優(yōu)點(diǎn)包括：
生成高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和高精度。
自動(dòng)化，無(wú)人值守，提高測(cè)試效率。
UMA 還提供獨(dú)特的測(cè)量功能，可使用戶能夠自動(dòng)測(cè)量多角度絕對(duì)鏡面反射率、透射率和散射率，標(biāo)配的自動(dòng)偏振器可以測(cè)試樣品大角度下的光學(xué)性能以及帶偏振的樣品。