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量化的“白”:白度计的光源、光学几何与探测器原理深度剖析

更新时间:2026-01-23点击次数:64
   白度计作为量化物体表面“白色程度”的核心仪器,其光源、光学几何与探测器协同工作,构建了高精度白度测量的科学体系。
  光源系统是白度测量的基础。现代白度计普遍采用半导体光源技术,以457nm波长的蓝紫光为核心,其半峰宽度较窄,能有效抑制其他波段光的干扰,确保蓝光漫反射率测量的准确性。这种光源符合国际标准中D65照明体的光谱特性要求,可模拟自然光条件下的测量环境。
  光学几何结构决定了光与样品的相互作用方式。白度计采用d/0(漫射照明/垂直接收)几何条件,即光源经积分球漫射后均匀照射样品,探测器垂直接收反射光。积分球内壁涂有高反射率材料(如硫酸钡),通过多次漫反射消除样品表面纹理对测量的影响。漫射球直径通常较大,测量孔径较小,可确保光线覆盖样品表面微小区域,提升重复性精度。
  探测器系统是数据转换的关键。样品反射光经聚光镜聚焦、滤色片修正后,由硅光电池接收并转换为电信号。仪器内置两路探测器:一路测量样品反射光,另一路监测积分球内基底信号。两路电信号经单片机差分放大处理,可自动消除光源波动、环境光干扰等误差,实现自动校零、工作白板校准及样品测试功能。部分仪器还配备紫外光灯,可测量荧光增白样品在UV光下的反射特性,进一步提升测量准确性。