[發明專利]基于傅立葉變換紅外光譜分析儀的半透明材料吸收系數測量方法有效
| 申請號: | 201310271945.2 | 申請日: | 2013-07-02 |
| 公開(公告)號: | CN103344601A | 公開(公告)日: | 2013-10-09 |
| 發明(設計)人: | 牛春洋;王大林;齊宏;阮立明 | 申請(專利權)人: | 哈爾濱工業大學 |
| 主分類號: | G01N21/35 | 分類號: | G01N21/35 |
| 代理公司: | 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109 | 代理人: | 岳泉清 |
| 地址: | 150001 黑龍*** | 國省代碼: | 黑龍江;23 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 傅立葉 變換 紅外 光譜分析 半透明 材料 吸收系數 測量方法 | ||
1.基于傅立葉變換紅外光譜分析儀的半透明材料吸收系數測量方法,它是基于傅立葉變換紅外光譜分析儀實現的;該光譜分析儀包括:電源(1)、干涉儀(2)、光源(3)、測量室(4)、全反鏡(5)和探測器(6);干涉儀(2)包括一號全反鏡(2-1)、二號全反鏡(2-2)、半反半透鏡(2-3)、透鏡(2-4)和三號全反鏡(2-5);光源(3)發出的光束發射至干涉儀(2)的半反半透鏡(2-3),經半反半透鏡(2-3)后的反射光束經一號全反鏡(2-1)后反射回半反半透鏡(2-3),經半反半透鏡(2-3)透射后入射至透鏡(2-4),經半反半透鏡(2-3)后的透射光束經二號全反鏡(2-2)后反射回半反半透鏡(2-3),經半反半透鏡(2-3)反射后入射至透鏡(2-4);經透鏡(2-4)透射后的光束經三號全反鏡(2-5)入射至測量室(4),經測量室(4)測量后的光束經全反鏡(5)入射至探測器(6)的光敏面;
電源(1)用于為干涉儀(2)、光源(3)和探測器(6)供電;
測量室(4)包括試件架(4-1),試件架(4-1)用于固定試件;所述試件的中心與經三號全反鏡(2-5)后光束的光軸和全反鏡(5)的中心位于一條直線上,且經三號全反鏡(2-5)發射后光束與試件表面垂直;
其特征在于,該方法的具體步驟為:
步驟一、打開傅立葉變換紅外光譜分析儀的電源(1),并預熱n分鐘,n≥20,預熱結束后采集一次試件的輻射能量Iλ;
步驟二、將試件放入測量室(4)內,固定在試件架(4-1)上,對透射的輻射能量Iλ,L進行采集,得到該試件(5)的光譜透射率τλ;
步驟三、利用獲得的試件的光譜透過率τλ與該試件材料的反射率ρλ,根據貝爾定律計算獲得該試件材料的光譜吸收系數kaλ;
步驟四、利用獲得該試件材料的光譜吸收系數kaλ,對全光譜進行積分,獲得普朗克平均吸收系數kap和羅斯蘭德平均吸收系數kaR,并作為半透明材料吸收系數的測量結果,完成基于傅立葉變換紅外光譜分析儀的半透明材料吸收系數測量。
2.根據權利要求1所述的基于傅立葉變換紅外光譜分析儀的半透明材料吸收系數測量方法,其特征在于,步驟二所述的試件(5)的光譜透射率τλ的通過公式:
獲得;其中,Iλ,L為經過試件的吸收最終被探測器探測到的能量,
Iλ,L=Iλ,0exp(-kaλL)???(2)
式中,L為試件的厚度,Iλ,0為進入試件內部的光束的光譜輻射能量;
Iλ,0=(1-ρλ)Iλ???(3)。
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