Esferas Integradoras de Refletância e Transmitância

Principais Características das Esferas Integradoras de Refletância e Transmitância

• Esferas integradoras projetadas especificamente para medir refletância e transmitância.

• Medem a refletância hemisférica total (com especular incluída), a refletância difusa (com especular excluída) e a refletância especular, bem como a transmitância hemisférica total.

• Medem a refletância hemisférica total versus ângulo de iluminação (apenas modelos RTC).

• Esferas integradoras de 6 polegadas de diâmetro com escolha de revestimentos Spectraflect (300-2400 nm) ou Infragold (0,7-20 μm).

Espectroscopia de Refletância

Medições de refletância que utilizam uma esfera integradora fornecem valores absolutos que são independentes de a amostra ser fosca ou brilhante. Similarmente, medições de transmitância realizadas com uma esfera produzem leituras que são independentes de a amostra ser transparente ou espalhadora. Com a amostra posicionada na porta da esfera e iluminada com um feixe de luz colimado, a esfera integradora captura toda a luz refletida em um hemisfério completo, que é então amostrada por um espectrômetro acoplado à esfera. A refletância espectral registrada permite que a cor do objeto seja calculada, enquanto a assinatura espectral será característica da formulação do material, fornecendo uma visão sobre a composição do material.

Projetadas Especificamente para Medições de Refletância e Transmitância

As esferas integradoras Labsphere RT-060-xx possuem cinco portas de 1 polegada de diâmetro, necessárias para acomodar os feixes de amostra e referência para uma geometria de feixe duplo a 8°, bem como os tampões de porta necessários para uma geometria de feixe simples a 8°. Uma porta de detector de 0,5 polegada está localizada na posição do polo norte da esfera. Um anteparo para captura da componente especular (light trap) é incluído para medições de refletância com especular excluída. Um ponto de fixação roscado 1/4-20 está localizado na posição do polo sul da esfera, e um suporte de poste, suporte para poste e uma placa de base quadrada são incluídos.

As esferas integradoras Labsphere RTC-060-xx oferecem versatilidade aprimorada com uma porta de 2,5 polegadas no polo norte que aceita um suporte de amostra central rotativo, suspenso verticalmente, que permite medições de refletância em função do ângulo de iluminação incidente. As esferas RTC possuem três portas equatoriais de 1 polegada de diâmetro e duas portas de 1,25 polegada de diâmetro, necessárias para acomodar os feixes de amostra e referência para uma geometria de feixe duplo a 8°, bem como os tampões de porta necessários para uma geometria de feixe simples a 8°. Uma porta de detector de 0,5 polegada está localizada no polo sul da esfera. Um anteparo para captura da componente especular (light trap) é incluído para medições de refletância com especular excluída. As esferas RTC são alojadas em um suporte resistente do tipo "H-frame".

Tanto as esferas RT quanto as RTC são adequadas para medições de transmitância. No modo de transmitância, a amostra é posicionada na porta de entrada da esfera integradora e iluminada com um feixe de amostra colimado. A esfera então coleta tanto os componentes normal quanto difuso da luz transmitida, o que significa que a transmitância total é registrada tanto para materiais transparentes quanto para materiais espalhadores.

As esferas RT podem realizar medições de refletância nas geometrias com especular incluída (8°/H) e com especular excluída (8°/D). Subtrair a refletância apenas difusa da refletância hemisférica total fornece o valor da refletância especular ("brilho"). Além disso, as esferas RTC fornecem medições de refletância hemisférica total em função do ângulo de iluminação.

Todas as portas da esfera são de borda viva (knife-edged) para permitir a coleta de espalhamento em ângulo amplo, e o uso de defletores internos é minimizado para permitir que o detector tenha uma visão máxima da parede da esfera. Suportes de amostra com mola são fornecidos e fixam-se às armações de porta robustas que circundam as aberturas das portas para segurar a amostra nas posições das portas de refletância ou transmitância e também para segurar um padrão de refletância.

Suportes de Amostra Montados Centralmente

As esferas integradoras RTC-060 possuem uma abertura de porta de 2,5 polegadas na posição do polo norte que aceita um suporte de amostra de ângulo variável. Como padrão, as esferas RTC são fornecidas com um suporte de amostra central do tipo mandíbula (jaws-style), enquanto suportes de amostra centrais do tipo clipe e do tipo cubeta estão disponíveis como acessórios opcionais. O suporte tipo mandíbula pode ser usado para amostras que podem ser fixadas por pressão. As mandíbulas do suporte podem acomodar amostras de até 1 x 2 polegadas e até 0,38 polegadas de espessura. O suporte de amostra tipo clipe é projetado para filmes finos ou amostras que não possuem rigidez suficiente para serem seguradas pelo suporte tipo mandíbula. Amostras de até 1,50 x 2 polegadas e 0,125 polegadas de espessura podem ser seguradas usando o suporte tipo clipe. O suporte tipo cubeta segura cubetas quadradas padrão de 12,5 mm e é usado para conter líquidos e pós para caracterização de absorbância e espalhamento. Um tampão de porta de 2,5 polegadas é incluído para selar a abertura da porta do polo norte para aquelas medições que não exigem um suporte de amostra central.

Calibração da Esfera Integradora de Refletância e Transmitância

Para medições de refletância, é necessário um padrão de referência de refletância difusa. Este é colocado primeiro na porta de amostra e o sinal do espectrômetro é registrado (medição de referência). O padrão de refletância é então substituído pela amostra em teste e o sinal do espectrômetro é registrado uma segunda vez (medição da amostra). A refletância do material da amostra é então calculada a partir da razão das duas leituras.

Observe que as múltiplas reflexões inerentes a uma esfera integradora levam à re-iluminação da amostra e a um erro chamado erro de substituição. Este pode ser eliminado de duas maneiras. Ou a amostra e o padrão de refletância são montados na esfera ao mesmo tempo e suas posições são trocadas entre as medições de referência e de amostra. Isso mantém o mesmo rendimento da esfera e elimina o erro de substituição. Alternativamente, o feixe de amostra pode ser dividido em feixes de amostra e referência (chamada de configuração de "feixe duplo") e cada um dos dois feixes ilumina a amostra e o padrão de refletância, respectivamente. Esta abordagem evita a necessidade de mover fisicamente a amostra e o padrão de refletância entre as portas ao realizar a calibração e as medições da amostra. Tanto as esferas integradoras RT quanto RTC suportam cada uma dessas abordagens.

Em transmitância, a esfera integradora é autocalibrável. Para calibrar a esfera, o sinal do feixe de amostra é registrado com a porta de entrada aberta. A amostra é então colocada na abertura da porta e o sinal transmitido é registrado com o espectrômetro. A transmitância do material da amostra é então calculada a partir da razão das duas leituras.

Revestimentos da Esfera Integradora

As esferas integradoras das séries RT e RTC da Labsphere estão disponíveis com dois revestimentos de reflexão difusa. Escolha o Spectraflect, um revestimento à base de sulfato de bário para a faixa espectral de 300-2400 nm, com refletância de pico nominal de 98%. Para a banda infravermelha, de 700 nm a 20 μm, está disponível o Infragold eletrodepositado, um revestimento com refletância de aproximadamente 94%. Ambos os revestimentos apresentam uma refletância lambertiana (ou difusa) quase perfeita, o que significa que a radiância refletida da superfície da esfera é igual para todas as direções de visada, promovendo um nível mais alto de precisão e repetibilidade de medição com amostras de materiais foscos e brilhantes.

Data Sheet