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测量透射式高光谱时需要考虑什么?

发布时间:2022-04-01 16:20:09 浏览量:1725 作者:Lucian

摘要

透射式扫描用于测量样品的透射率,将相机放置在样品的一侧,而将光源放置在另一侧。透射式光谱测量与反射式光谱测量有许多不同点或差异的地方,本文讨论了在进行此类测量时可能出现的缺陷和注意事项。

正文


测量透射光谱时需要考虑什么?

我们经常会收到关于透射式扫描高光谱的询问。透射式扫描用于测量样品的透射率,将相机放置在样品的一侧,而将光源放置在另一侧。本文讨论了在进行此类测量时可能出现的缺陷和注意事项。


1.环境光

照射到样品表面的环境光会导致用户测量的是透射和从物体表面反射的混合光,而不是纯粹的透射光。因此,测试系统要么应该在一个完全黑暗的房间中操作(这不容易实现)——要么在系统周围设计一个遮光板来挡住环境光。典型的透射信号是比较低的,需要较长的积分时间。这意味着环境光的反射,如果存在,就会强烈地影响着实际测量的物品。在透射式测量的情况下,即使是来自计算机显示器的光也会影响测试结果。


2.杂散光

如上文所述,一个遮光板能够防止环境光反射到样品上。然而,设计一个合适的外壳并不是容易的。通过样品或透射窗的光线可能会在防护罩上反弹,然后再次照射到样品表面,导致二次反射。此外,样品之间和它们边缘处的空间还会导致两种类型的杂散光问题:

1)直接照射到相机物镜上的光线,又会反弹到样品上。这将再次引起不必要的反射光。

2)直接照射光往往比透射光强,在整个系统中带来比较简单的杂散光,这会影响样品的传输信号。

为了避免任何多余的杂散光,specim建议在透射窗口或具有样品形状的线上使用掩膜,避免不必要的直射光通过系统。


3.白校正

对于任意一个成功的透射式光谱测量,白参考也起着很重要的作用,需要特别注意归一化。白参考在高光谱成像中是至关重要的,无论是哪种测量几何学(反射式、吸收和透射式)。它测量进入到相机的入射光(在到达样品前)(考虑到探测器的量子效率和光学的传输性能)。对于经典的反射式测量,通常使用漫反射白板。然而,相同的漫反射白板不能用于透射式测量中,因为它是有点不透明。在不挡住相机光照的情况下,可以使用更薄的校正板,以使部分光线通过。

另一种方法是使用白色或灰色陶瓷。这种材料可以作为载体来放置样品,测量透射光也是很合适的。此外,陶瓷还具有扩散器的作用,提高了测量的均匀性。但在任何情况下,我们都不建议直接测量入射光。直射光的测量需要很短的积分时间,而样品的测量则需要很长的积分时间。这种积分时间的不匹配需要2个积分时间来修正。一个合适的透射系统需要非常仔细的规划和设计。此外,它的使用也需要有很好的记录。


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