Esferas Integradoras de Reflectancia y Transmitancia

Esferas Integradoras de Reflectancia y Transmitancia Labsphere RT y RTC

Las esferas integradoras de reflectancia y transmitancia RT y RTC de Labsphere están diseñadas específicamente para medir la reflectancia y transmitancia hemisférica total de materiales que reflejan tanto de forma especular como difusa. Las esferas integradoras RT-060-xx permiten la medición de la reflectancia y la transmitancia de una muestra colocada fuera de la esfera en una abertura del puerto. Las esferas integradoras RTC-060-xx proporcionan, además, un soporte de muestra montado en el centro que permite suspender una muestra verticalmente en el centro de la esfera. Este soporte se puede girar con respecto al haz de la muestra para la medición de la reflectancia total en función del ángulo de iluminación. Se ofrecen dos recubrimientos para la esfera: Spectraflect (SF) para 300-2400nm e Infragold (IG) para 0.7-20μm.

Características Clave de las Esferas Integradoras de Reflectancia y Transmitancia

• Esferas integradoras diseñadas específicamente para medir reflectancia y transmitancia

• Miden la reflectancia hemisférica total (incluido el componente especular), la reflectancia difusa (excluido el componente especular) y la reflectancia especular, así como la transmitancia hemisférica total

• Miden la reflectancia hemisférica total en función del ángulo de iluminación (solo modelos RTC)

• Esferas integradoras de 6 pulgadas de diámetro con una opción de recubrimientos Spectraflect (300-2400nm) o Infragold (0.7-20μm)

Espectroscopía de Reflectancia

Las mediciones de reflectancia que utilizan una esfera integradora proporcionan valores absolutos que son independientes de si la muestra es mate o brillante. De manera similar, las mediciones de transmitancia realizadas con una esfera producen lecturas que son independientes de si la muestra es transparente o dispersora. Con la muestra colocada en el puerto de la esfera e iluminada con un haz de luz colimado, la esfera integradora captura toda la luz reflejada en un hemisferio completo, que luego es muestreada por un espectrómetro acoplado a la esfera. La reflectancia espectral registrada permite calcular el color del objeto, mientras que la firma espectral será característica de la formulación del material, lo que proporciona una idea de la composición del material.

Diseñadas Específicamente para Medir Reflectancia y Transmitancia

Las esferas integradoras Labsphere RT-060-xx cuentan con cinco puertos de 1 pulgada de diámetro necesarios para acomodar los haces de muestra y de referencia necesarios para una geometría de doble haz de 8°, así como los tapones de puerto requeridos para una geometría de haz único de 8°. Un puerto de detector de 0.5 pulgadas se encuentra en la posición del polo norte en la esfera. Se incluye una trampa de luz especular para las mediciones de reflectancia con el componente especular excluido. Un soporte de montaje roscado de 1/4-20 está ubicado en la posición del polo sur en la esfera, y se incluyen un soporte de poste, un soporte para poste y una placa base cuadrada.

Las esferas integradoras Labsphere RTC-060-xx brindan una versatilidad mejorada con un puerto de 2.5 pulgadas en el polo norte que acepta un soporte de muestra giratorio montado en el centro y suspendido verticalmente, lo que permite realizar mediciones de reflectancia en función del ángulo de incidencia de la iluminación. Las esferas RTC cuentan con tres puertos ecuatoriales de 1 pulgada de diámetro y dos puertos de 1.25 pulgadas de diámetro necesarios para acomodar los haces de muestra y de referencia necesarios para una geometría de doble haz de 8°, así como los tapones de puerto requeridos para una geometría de haz único de 8°. Un puerto de detector de 0.5 pulgadas se encuentra en el polo sur de la esfera. Se incluye una trampa de luz especular para las mediciones de reflectancia con el componente especular excluido. Las esferas RTC están alojadas en un robusto soporte de «marco en H».

Tanto las esferas RT como las RTC son adecuadas para mediciones de transmitancia. En el modo de transmitancia, la muestra se coloca en el puerto de entrada de la esfera integradora y se ilumina con un haz de muestra colimado. La esfera luego recolecta los componentes normales y difusos de la luz transmitida, lo que significa que la transmitancia total se registra tanto para materiales transparentes como para materiales dispersores.

Las esferas RT pueden realizar mediciones de reflectancia en las geometrías con el componente especular incluido (8°/H) y con el componente especular excluido (8°/D). Al restar la reflectancia solo difusa de la reflectancia hemisférica total se obtiene el valor de la reflectancia solo especular («brillo»). Además, las esferas RTC permiten mediciones de reflectancia hemisférica total en función del ángulo de iluminación.

Todos los puertos de las esferas tienen bordes afilados para permitir la recolección de la dispersión de ángulo amplio y se minimizan las pantallas internas para permitir que el detector tenga una vista máxima de la pared de la esfera. Se proporcionan soportes de muestra con resorte que se adhieren a los robustos marcos de puerto que rodean las aberturas de los puertos para sujetar la muestra en las posiciones del puerto de reflectancia o de transmitancia y también para sujetar un estándar de reflectancia.

Soportes de Muestra Montados en el Centro

Las esferas integradoras RTC-060 cuentan con una abertura de puerto de 2.5 pulgadas en la posición del polo norte que acepta un soporte de muestra de ángulo variable. De forma estándar, las esferas RTC se suministran con un soporte de muestra de montaje central tipo mordaza, mientras que los soportes de muestra de montaje central tipo clip y tipo cubeta están disponibles como accesorios opcionales. El soporte tipo mordaza se puede utilizar para muestras que se pueden sujetar. Las mordazas del soporte de muestra pueden acomodar muestras de hasta 1 x 2 pulgadas y hasta 0.38 pulgadas de grosor. El soporte de muestra tipo clip está diseñado para películas delgadas o muestras que no tienen la rigidez para ser sujetadas por el soporte tipo mordaza. Las muestras de hasta 1.50 x 2 pulgadas y 0.125 pulgadas de grosor se pueden sujetar con el soporte tipo clip. El soporte tipo cubeta sujeta cubetas cuadradas estándar de 12.5 mm y se utiliza para contener líquidos y polvos para la caracterización de absorbancia y dispersión. Se incluye un tapón de puerto de 2.5 pulgadas que sella la abertura del puerto del polo norte para aquellas mediciones que no requieren un soporte de muestra de montaje central.

Calibración de la Esfera Integradora de Reflectancia y Transmitancia

Para las mediciones de reflectancia, se requiere un estándar de referencia de reflectancia difusa. Este se coloca primero en el puerto de la muestra y se registra la señal del espectrómetro (medición de referencia). Luego, el estándar de reflectancia se reemplaza por la muestra bajo prueba y la señal del espectrómetro se registra por segunda vez (medición de la muestra). La reflectancia del material de la muestra se calcula a partir de la relación de las dos lecturas.

Tenga en cuenta que las múltiples reflexiones inherentes a una esfera integradora conducen a una reiluminación de la muestra y a un error llamado error de sustitución. Esto se puede eliminar de una de dos maneras. O la muestra y el estándar de reflectancia se montan en la esfera al mismo tiempo y sus posiciones se intercambian entre las mediciones de referencia y de muestra. Esto mantiene el mismo rendimiento de la esfera y elimina el error de sustitución. Alternativamente, el haz de muestra se puede dividir en haces de muestra y de referencia (llamado configuración de «doble haz») y cada uno de los dos haces ilumina la muestra y el estándar de reflectancia, respectivamente. Este enfoque evita la necesidad de mover físicamente la muestra y el estándar de reflectancia entre puertos al realizar la calibración y las mediciones de la muestra. Tanto las esferas integradoras RT como las RTC admiten cada uno de estos enfoques.

En la transmitancia, la esfera integradora se autocalibra. Para calibrar la esfera, la señal del haz de muestra se registra con el puerto de entrada abierto. Luego, la muestra se coloca en la abertura del puerto y la señal transmitida se registra con el espectrómetro. La transmitancia del material de la muestra se calcula a partir de la relación de las dos lecturas.

Recubrimientos de la Esfera Integradora

Las esferas integradoras de las series RT y RTC de Labsphere están disponibles con dos recubrimientos de reflexión difusa. Elija Spectraflect, un recubrimiento a base de sulfato de bario para el rango espectral de 300-2400nm con una reflectancia máxima nominal del 98%. Para la banda infrarroja de 700nm a 20μm, está disponible Infragold electrochapado, un recubrimiento que presenta una reflectancia de aproximadamente el 94%. Ambos recubrimientos exhiben una reflectancia lambertiana (o difusa) casi perfecta, lo que significa que la radiancia reflejada desde la superficie de la esfera es igual para todas las direcciones de visión, promoviendo un mayor nivel de precisión y repetibilidad de la medición con materiales de muestra tanto mate como brillantes.