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Determinación de propiedades de materiales ópticos

Las propiedades ópticas de los materiales incluyen medidas como la reflexión, la transmisión, la absorción, la fluorescencia y la fotoluminiscencia. Gigahertz Optik GmbH ofrece instrumentos y accesorios de medición, patrones de calibración y servicios de calibración para medir y determinar las propiedades de los materiales ópticos (Determinación de propiedades de materiales ópticos). Esta página presenta ejemplos de aplicación de estas gamas de productos.

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Espectroscopia UV/VIS/NIR para muestras turbias o difusas, así como reflexión y transmisión en la geometría 8°/d para todas las muestras

La espectroscopia UV/VIS/NIR es una técnica de medición establecida durante décadas con muchas aplicaciones. El caso más común es la medición de muestras claras. Se miden principalmente absorción, reflexión y transmisión (DIN 5036-3,CIE-130-1998). Especialmente, el coeficiente de absorción espectral µa es una cantidad física importante para un análisis posterior porque permite afirmaciones sobre la composición de la muestra.

La medición o investigación de muestras dispersas/difusas/turbias es un desafío mayor, ya que se deben tener en cuenta una gran cantidad de efectos, como la dispersión en el material, la absorción y la remisión. Físicamente, esto significa que además del coeficiente de absorción espectral µa, también se debe determinar el coeficiente de dispersión efectivo espectral µs. Para las muestras de dispersión, el coeficiente de dispersión efectivo µs' (también denominado coeficiente de dispersión reducido) ofrece más posibilidades de análisis.

Criterios de diseño de esfera integradora universal para la medición de propiedades de materiales ópticos

Las propiedades ópticas de los materiales se describen habitualmente en términos de su reflexión, transmisión y absorción. Para medir estos parámetros clave, los materiales se exponen a radiación óptica que luego es parcialmente reflejada, transmitida o absorbida por las muestras. El tipo de equipo más común para medir estas propiedades ópticas es un espectrofotómetro. Estos instrumentos comprenden una fuente de luz para la iluminación de la muestra, un portamuestras con geometría de medición para dirigir la radiación reflejada o transmitida y un detector para medir la radiación. Si la fuente de luz proporciona una iluminación de banda ancha de la muestra, entonces un espectrómetro, típicamente basado en una matriz, formará la etapa del detector. Alternativamente, la muestra se puede iluminar con radiación monocromática que se escanea a través del rango de longitud de onda de interés. En esta configuración, se utilizan fotodetectores de un solo elemento, como tubos fotomultiplicadores y fotodiodos.

Medición de transmisión de luz no destructiva de grandes paneles de vidrio

La cantidad de luz visible que transmite el vidrio utilizado en edificios, automóviles, aviones, trenes, etc. es de suma importancia para las personas que los ocupan y los utilizan. Por lo tanto, la transmisión de luz del acristalamiento de ventanas, parabrisas de vehículos, etc. debe evaluarse con respecto a la photometric sensitivity del ojo humano. Las mediciones convencionales con espectrofotómetros de laboratorio, como por ejemplo con la calificación legal de la transmisión de luz del parabrisas del automóvil de acuerdo con ECE R43, permiten medir solo piezas de vidrio relativamente pequeñas. Los cristales grandes y los parabrisas deben cortarse primero en muestras adecuadamente pequeñas. Los espectrofotómetros portátiles, por otro lado, ayudan a evitar este esfuerzo costoso y que requiere mucho tiempo e incluso permiten medir la transmisión de luz de las ventanas in situ.

El gran desafío en el diseño de un espectrofotómetro portátil es la implementación de la geometría de medición requerida. La disposición clásica de los sistemas de medición estacionarios convencionales, como por ejemplo en ECE R43, se basa en la iluminación de la muestra mediante un haz de luz paralelo y una esfera integradora como detector.


Fuente de luz de alto rendimiento para pruebas de materiales o pruebas de envejecimiento con un espectro similar al del sol AM1.5

El material está constantemente expuesto a una gran cantidad de energía del sol, especialmente en el azul de alta energía y los rayos UV, lo que puede provocar efectos de envejecimiento significativos. Para probar esto, además de la alta potencia de radiación (intensidad), la distribución espectral (similar al sol) y la salida de luz homogénea (área) son importantes.

Calibración de Espectrofotómetros para Reflexión 8/d

Las esferas integradoras se utilizan como óptica de medición de reflexión en muchos espectrofotómetros disponibles en el mercado. La geometría de medición 8/d es la elección habitual para materiales de dispersión. Aquí, la muestra se ilumina con un haz con un ángulo de incidencia de 8° y se mide la radiación reflejada difusa total. Una medida de reflexión representa la proporción de radiación incidente que es devuelta por una superficie. Por lo tanto, para medir la reflectancia, los espectrofotómetros primero deben determinar el nivel del 100 % de la radiación incidente. Los espectrofotómetros que ofrecen una geometría de medición de reflexión de 8 / d requieren estándares de calibración de reflexión difusa. Los estándares de calibración comunes están hechos de polvo de sulfato de bario prensado o de materiales sintéticos. El material sintético es mucho más resistente y se puede limpiar en caso de contaminación volviendo a trabajar la superficie reflectante. Además, estos plásticos blancos a base de PTFE ofrecen un amplio rango espectral utilizable de 250 nm a 2400 nm.