JPS6183940A - 分光透過率測定方法 - Google Patents
分光透過率測定方法Info
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- JPS6183940A JPS6183940A JP20516084A JP20516084A JPS6183940A JP S6183940 A JPS6183940 A JP S6183940A JP 20516084 A JP20516084 A JP 20516084A JP 20516084 A JP20516084 A JP 20516084A JP S6183940 A JPS6183940 A JP S6183940A
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- integrating sphere
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ・ 産業上の利用分野
本発明は単光束法による固体試料の分光透過率測定装置
に関するっ 口・ 従来の技術 ガラス等の固体試料の精密な分光透過率測定においては
、受光面の場所的な感度むらの影響をなくすだめ検出部
に積分球を用いることが行われている。所で分光光度計
には大別して三光束分光光度計と単光束分光光度計の二
型式がある。三光束分光光度計は測定試料と対照試料と
の比較測定に当って同時比較測定することによって光源
とか測光系の経時変化の影響を受けないようにしている
のであるが、最近は光源及び測光系の長時間安定性が飛
躍的に向上し、コンピュータ及びメモリが安価かつ容易
に使用できるようになったので、単光束分光光度計を用
いても、予め対照試料の測定を行って結果をメモリして
おくことで複光束法による測定と同じ結果が得られるよ
うになり、他方単光束分光光度計は試料室回りの自由度
が太きい。
に関するっ 口・ 従来の技術 ガラス等の固体試料の精密な分光透過率測定においては
、受光面の場所的な感度むらの影響をなくすだめ検出部
に積分球を用いることが行われている。所で分光光度計
には大別して三光束分光光度計と単光束分光光度計の二
型式がある。三光束分光光度計は測定試料と対照試料と
の比較測定に当って同時比較測定することによって光源
とか測光系の経時変化の影響を受けないようにしている
のであるが、最近は光源及び測光系の長時間安定性が飛
躍的に向上し、コンピュータ及びメモリが安価かつ容易
に使用できるようになったので、単光束分光光度計を用
いても、予め対照試料の測定を行って結果をメモリして
おくことで複光束法による測定と同じ結果が得られるよ
うになり、他方単光束分光光度計は試料室回りの自由度
が太きい。
即ち色々な補助測定装置とか部品の配置が自由にできる
ので、単光束分光光度計の利用頻度が高まって来た。
ので、単光束分光光度計の利用頻度が高まって来た。
所で単光束分光光度計では固体試料の透過率の精密測定
において積分球を用いたとき、試料面と積分球内面との
間の多重反射のため透過率が１〜２％程度高目に測定さ
れると云う問題がある。この点を以下にもう少し詳細に
説明する。第７図は積分球を示す。Ｗは光Δ射窓、Ｄは
検出器窓で図でこの窓の向う側に光検出器が置かれる。
において積分球を用いたとき、試料面と積分球内面との
間の多重反射のため透過率が１〜２％程度高目に測定さ
れると云う問題がある。この点を以下にもう少し詳細に
説明する。第７図は積分球を示す。Ｗは光Δ射窓、Ｄは
検出器窓で図でこの窓の向う側に光検出器が置かれる。
窓Ｗから強さＩｏの光が入射すると積分球内面で繰返し
反射を行い、入射光の一部は積分球の壁面に吸収され、
残りは光入射窓と検出器窓から出て行く。
反射を行い、入射光の一部は積分球の壁面に吸収され、
残りは光入射窓と検出器窓から出て行く。
入射光のうち吸収される割合をａ、光入射窓から出て行
く割合をＷ、検出器窓から出て行く割合をｄとする。ａ
＋ａ＋Ｗ＝１となる。単光束分光光度計の場合、各波長
について透過率１００％の測光出力を求めるため、積分
球の光入射窓Ｗの外に何も置かないで光を入射させたと
きの測光出力を求める。このときの測光出力は入射光を
工０とするとｄ工０となる。次に被測定試料を光入射窓
Ｗの外側にセットする。被測定試料透過直後の光強度を
工とし、被測定試料の反射率をｒとすると、積分球内面
で反射されて光入射窓Ｗから外へ出て行く光ｗ工のうち
割合ｒだけは再び積分球内に反射される。この反射光の
うち割合ｄだけが検出器窓りから出る。即ち光検出器に
入射する。この光量はｄ−ｆＷ工であプ、またｒＷ２工
は再々度被測定試料に入射し、ｒ２ｗ２工が積分球内に
反射される。以上の過程が同口も繰返されるので、光検
出ｍ器に入射する光量は 工ｄ（１＋ｒｗ−１−ｒ２ｗ２＋・・・・・・・・・ル
・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）となり、光
入射窓から出て行く光の一部が試料で反射される効果が
ないときより（１＋ｒＷ＋ｒ２Ｗ２＋・・・・・・）倍
に増加する。（１）式は変形すると工ｄ＋□工ｄ
− −ｒＷ で真の透過重工／工０に比し、第２項の分工 １−ｒｗ’Ｉ□−−・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（２）だけ透過率が大きめに測定されることに
なる。
く割合をＷ、検出器窓から出て行く割合をｄとする。ａ
＋ａ＋Ｗ＝１となる。単光束分光光度計の場合、各波長
について透過率１００％の測光出力を求めるため、積分
球の光入射窓Ｗの外に何も置かないで光を入射させたと
きの測光出力を求める。このときの測光出力は入射光を
工０とするとｄ工０となる。次に被測定試料を光入射窓
Ｗの外側にセットする。被測定試料透過直後の光強度を
工とし、被測定試料の反射率をｒとすると、積分球内面
で反射されて光入射窓Ｗから外へ出て行く光ｗ工のうち
割合ｒだけは再び積分球内に反射される。この反射光の
うち割合ｄだけが検出器窓りから出る。即ち光検出器に
入射する。この光量はｄ−ｆＷ工であプ、またｒＷ２工
は再々度被測定試料に入射し、ｒ２ｗ２工が積分球内に
反射される。以上の過程が同口も繰返されるので、光検
出ｍ器に入射する光量は 工ｄ（１＋ｒｗ−１−ｒ２ｗ２＋・・・・・・・・・ル
・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）となり、光
入射窓から出て行く光の一部が試料で反射される効果が
ないときより（１＋ｒＷ＋ｒ２Ｗ２＋・・・・・・）倍
に増加する。（１）式は変形すると工ｄ＋□工ｄ
− −ｒＷ で真の透過重工／工０に比し、第２項の分工 １−ｒｗ’Ｉ□−−・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・（２）だけ透過率が大きめに測定されることに
なる。
ハ・ 発明が解決しようとする問題点
本発明は単光束分光光度計で積分球を用いて固体試料の
透過率を測定する場合の上述した試料による反射作用の
影響を除去することを目的とする。
透過率を測定する場合の上述した試料による反射作用の
影響を除去することを目的とする。
二１問題解決のだめの手段
従来の積分球では光入射窓と検出器窓の二つの窓が設け
られているだけであるが、本発明では光入射窓と同じ大
きさの窓をもう一つ設けた。透過率１００チのデータを
得る場合には、上記新たに設けた窓の外に試料をセット
し、光入射窓は１開放しておく。次に試料の測定を行う
ときは上記新たする０ 札作用 積分球では窓から出て行く光の量は窓の面積により、そ
の位置には殆んど依存しない。従って本発明で光入射窓
と新たに設けた窓とを共に開放しておくときは、夫々の
窓から出て行く光の量は等しいとみてよい。透過率１０
０％のデータを得る場合、新たに設けた窓を試料でふさ
いでおくので、同窓から出て行く光の一部は再び積分球
内に入射し、その一部が検出器に入射する。透過率１０
０チに対応する測光出力はこの状態で得られる。次に試
料測定を行う場合、新たに設けた窓から出て行く光の量
は先に透過率１００チの測定時に光入射窓から出て行っ
た光量と等しく、他方透過率１００％測定時に新たに設
けた窓で試料によって積分球内に戻されていた光量は光
入射窓にセットされた試料によって積分球内に戻される
光量と等しいから、両方の測定は全く同じ条件によって
行われていることになり、両方の測定出力の比から補正
計算なしに直接試料の透過率が求まることになる。
られているだけであるが、本発明では光入射窓と同じ大
きさの窓をもう一つ設けた。透過率１００チのデータを
得る場合には、上記新たに設けた窓の外に試料をセット
し、光入射窓は１開放しておく。次に試料の測定を行う
ときは上記新たする０ 札作用 積分球では窓から出て行く光の量は窓の面積により、そ
の位置には殆んど依存しない。従って本発明で光入射窓
と新たに設けた窓とを共に開放しておくときは、夫々の
窓から出て行く光の量は等しいとみてよい。透過率１０
０％のデータを得る場合、新たに設けた窓を試料でふさ
いでおくので、同窓から出て行く光の一部は再び積分球
内に入射し、その一部が検出器に入射する。透過率１０
０チに対応する測光出力はこの状態で得られる。次に試
料測定を行う場合、新たに設けた窓から出て行く光の量
は先に透過率１００チの測定時に光入射窓から出て行っ
た光量と等しく、他方透過率１００％測定時に新たに設
けた窓で試料によって積分球内に戻されていた光量は光
入射窓にセットされた試料によって積分球内に戻される
光量と等しいから、両方の測定は全く同じ条件によって
行われていることになり、両方の測定出力の比から補正
計算なしに直接試料の透過率が求まることになる。
へ・実施例
第１図は本発明の基本的な実施態様を示す。Ｌは光源装
置、Ｍは分光器、Ｓが積分球で水平断面が示されている
。積分球ｌにおいて、Ｗｌは光入射窓、Ｄは検出器窓で
、この窓の向う側に光検出素子の光電子増倍管Ｐが配置
されており、Ｗ２が本発明に係る窓であって、光入射窓
Ｗ１と同じ面積になっている。Ｇは試料で光学ガラス等
の板である。透過率１００％の測定を行う場合は試料Ｇ
を図で鎖線の位置にセットして窓Ｗ２をふさぎ窓Ｗ１を
開放する。試料測定の場合は試料Ｇは図で実線の位置に
セットされ、窓Ｗ２が開放される。
置、Ｍは分光器、Ｓが積分球で水平断面が示されている
。積分球ｌにおいて、Ｗｌは光入射窓、Ｄは検出器窓で
、この窓の向う側に光検出素子の光電子増倍管Ｐが配置
されており、Ｗ２が本発明に係る窓であって、光入射窓
Ｗ１と同じ面積になっている。Ｇは試料で光学ガラス等
の板である。透過率１００％の測定を行う場合は試料Ｇ
を図で鎖線の位置にセットして窓Ｗ２をふさぎ窓Ｗ１を
開放する。試料測定の場合は試料Ｇは図で実線の位置に
セットされ、窓Ｗ２が開放される。
第２図は他の実施例を示す。この実施例では積分球Ｓの
中心０は積分球に入射する光束の光軸Ｘから外れた位置
に設定されており、光軸Ｘが積分球と交わる点ｉを通る
図の紙面に垂直な軸のまわシに回転できるようになって
いる。光入射窓Ｗ１を通って入射した光束の中心光線が
積分球Ｓの内面に当る点１と積分球の中心Ｏを結ぶ線に
関して光入射窓Ｗ１と対称の位置に窓Ｗ２が設けられて
いる。Ｄは検出器窓である。第２図（Ａ）は透過率１０
０％の測定状態で試料Ｇは窓Ｗ２を覆い、窓Ｗ１は開放
で、光が入射する位置にある。第２図（Ｂ）は試料測定
状態で積分球Ｓを１点を軸に回わして窓Ｗ２の方を入射
光の光軸Ｘ上に持って来る。このとき試料Ｇも窓Ｗ２に
ついて光入射位置に来る。
中心０は積分球に入射する光束の光軸Ｘから外れた位置
に設定されており、光軸Ｘが積分球と交わる点ｉを通る
図の紙面に垂直な軸のまわシに回転できるようになって
いる。光入射窓Ｗ１を通って入射した光束の中心光線が
積分球Ｓの内面に当る点１と積分球の中心Ｏを結ぶ線に
関して光入射窓Ｗ１と対称の位置に窓Ｗ２が設けられて
いる。Ｄは検出器窓である。第２図（Ａ）は透過率１０
０％の測定状態で試料Ｇは窓Ｗ２を覆い、窓Ｗ１は開放
で、光が入射する位置にある。第２図（Ｂ）は試料測定
状態で積分球Ｓを１点を軸に回わして窓Ｗ２の方を入射
光の光軸Ｘ上に持って来る。このとき試料Ｇも窓Ｗ２に
ついて光入射位置に来る。
この場合第１図の実施例と異なり窓Ｗ１とＷ２とは役割
が交替している。
が交替している。
この実施例では窓Ｗｌ、Ｗ２が積分球内の入射光の中心
光線の入射点ｉに関し対称的になっているので、第１図
の実施例よシ窓Ｗｌ、Ｗ２の光学的等個性がより完全で
あり、１００％透過率の測定時と試料測定時の光学的等
価性も第１図の例よ。
光線の入射点ｉに関し対称的になっているので、第１図
の実施例よシ窓Ｗｌ、Ｗ２の光学的等個性がより完全で
あり、１００％透過率の測定時と試料測定時の光学的等
価性も第１図の例よ。
り完全であり、従って第１図の例より一層高精度の測定
が可能となる。
が可能となる。
第３図は本発明の更に他の実施例を示す。この実施例は
第２図の実施例の変形であって、積分球Ｓを回わす代り
に光を積分球Ｓに導く鏡ｍを動かすようにした。同図（
Ａ）は１００チ透過率測定モード、同（Ｂ）は試料測定
モードを示し、各部の符号は第１図の例と同じである。
第２図の実施例の変形であって、積分球Ｓを回わす代り
に光を積分球Ｓに導く鏡ｍを動かすようにした。同図（
Ａ）は１００チ透過率測定モード、同（Ｂ）は試料測定
モードを示し、各部の符号は第１図の例と同じである。
ト効果
第４図以下に試料として石英ガラスと青色の並光束分光
光度計を用いた場合の測定結果を参考として示す。第５
図は本発明装置で石英ガラスを測定した相対分光強度を
示す。相対分光強度とは１００チ透過率測定、試料測定
のモード等で得られる測光値のことで、両者の比を求め
ると分光透過率となる。図でカーブ（イ）は積分球の光
入射窓Ｗ１を開放、Ｗ２を試料で覆った状態、即ち１９
トチ透過率の測定値であり、カーブ（ロ）は光入射窓Ｗ
１に試料をセットし、Ｗ２を開放としだ状態で試料測定
モードの測定値をモす。カーブ（ハ）は参考として示し
たもので、二つの窓Ｗｌ、Ｗ２とも開放としたもので、
カーブ（イ）よシ低くなっておりこのカーブを１００チ
透過率のデータとしてカーブ（ロ）のデータとの比をと
ると、試料と積分球間の多重反射の効果が補償されてい
ないので、透過率は高めに出て来る。これは従来の単光
束分光光度計による積分球を用いた透過率測定法に相当
するもので、この結果から本考案の効果が理解できる。
光度計を用いた場合の測定結果を参考として示す。第５
図は本発明装置で石英ガラスを測定した相対分光強度を
示す。相対分光強度とは１００チ透過率測定、試料測定
のモード等で得られる測光値のことで、両者の比を求め
ると分光透過率となる。図でカーブ（イ）は積分球の光
入射窓Ｗ１を開放、Ｗ２を試料で覆った状態、即ち１９
トチ透過率の測定値であり、カーブ（ロ）は光入射窓Ｗ
１に試料をセットし、Ｗ２を開放としだ状態で試料測定
モードの測定値をモす。カーブ（ハ）は参考として示し
たもので、二つの窓Ｗｌ、Ｗ２とも開放としたもので、
カーブ（イ）よシ低くなっておりこのカーブを１００チ
透過率のデータとしてカーブ（ロ）のデータとの比をと
ると、試料と積分球間の多重反射の効果が補償されてい
ないので、透過率は高めに出て来る。これは従来の単光
束分光光度計による積分球を用いた透過率測定法に相当
するもので、この結果から本考案の効果が理解できる。
第６図は青板ガラスについて第５図と同じ測定を行った
結果を示す。
結果を示す。
別表は第５図、第６図の結果をより具体的数字的に示す
もので、本発明により求められた透過率が理論値及び三
光束法による測定結果と良く一致していることが分る。
もので、本発明により求められた透過率が理論値及び三
光束法による測定結果と良く一致していることが分る。
本発明によれば、積分球にもう一つ余分に窓を設けるだ
けで構造的には大へん簡単で、単光束分会光度計を用い
ては従来できなかった高精度の分光透過率測定が可能と
なる。
けで構造的には大へん簡単で、単光束分会光度計を用い
ては従来できなかった高精度の分光透過率測定が可能と
なる。
但 し。
第１図は本発明の一実施例の平面図、第２図は他の一実
施例の要部平面図、第３図は更に他の実施例の要部平面
図、第４図は三光束分光光度計を用いた分光透過率測定
結果のグラフ、第５図は本発明装置による石英ガラスの
分光透過率測定結果のグラフ、第６図は同じく青板ガラ
スの測定結果のグラフ、第７図は従来例の積分球の水平
断面図である。 代理人 弁理士 縣 浩 分 音１図 ヤイ図 大４図 第５図
施例の要部平面図、第３図は更に他の実施例の要部平面
図、第４図は三光束分光光度計を用いた分光透過率測定
結果のグラフ、第５図は本発明装置による石英ガラスの
分光透過率測定結果のグラフ、第６図は同じく青板ガラ
スの測定結果のグラフ、第７図は従来例の積分球の水平
断面図である。 代理人 弁理士 縣 浩 分 音１図 ヤイ図 大４図 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 単光束分光光度計で積分球を用いて測光する構成を有し
、上記積分球に光入射窓と検出器窓の他にもう一つ光入
射窓と同面積の窓を設け、 この窓の外側及び光入射窓の外側の何れ にも試料を設定し得るようにしたことを特徴とする分光
透過率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20516084A JPH0619324B2 (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 分光透過率測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20516084A JPH0619324B2 (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 分光透過率測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183940A true JPS6183940A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH0619324B2 JPH0619324B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16502416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20516084A Expired - Lifetime JPH0619324B2 (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 分光透過率測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0619324B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305760A (zh) * | 2011-05-23 | 2012-01-04 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃耐腐蚀性测试装置及其测试方法 |
| JP2018205231A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | 積分球を用いた相対反射率測定装置及びその較正方法 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20516084A patent/JPH0619324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305760A (zh) * | 2011-05-23 | 2012-01-04 | 成都光明光电股份有限公司 | 光学玻璃耐腐蚀性测试装置及其测试方法 |
| JP2018205231A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 一般財団法人雑賀技術研究所 | 積分球を用いた相対反射率測定装置及びその較正方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0619324B2 (ja) | 1994-03-16 |
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