分光測色儀是一種光電儀器，主要用于測量和標(biāo)準(zhǔn)化色彩。除了微處理器和相關(guān)電路，分光測色儀主要由光源、積分球、光柵和光電檢測器四個(gè)部分組成。

在選擇光源時(shí)，光源光譜的穩(wěn)定性是確保儀器準(zhǔn)確測量的重要條件。本文介紹了對(duì)分光測色儀光源的要求以及其對(duì)分光測色儀的影響。

分光測色儀

要求分光測色儀的光源具備穩(wěn)定性、均勻性和高亮度，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，光源的波長范圍應(yīng)覆蓋人眼可見的全部光譜范圍，以便能

夠?qū)Ω鞣N顏色進(jìn)行精確測量和比較。

在選擇分光測色儀的光源時(shí)，首要考慮的是光源的穩(wěn)定性、定向性、壽命以及所獲得的光譜曲線的有效性。目前常用的光源主要是鹵素石英鎢絲燈和氙燈。

鎢燈是測量顏色的儀器中最常用的光源。它是一種白熾燈泡，內(nèi)部充滿了惰性氣體或鹵素，以防止鎢絲氧化和熱蒸發(fā)。選擇鎢作為燈絲材料的原因是鎢具

有足夠的強(qiáng)度，能夠承受高溫。經(jīng)過測試，在可見光范圍內(nèi)，鎢燈的光譜曲線幾乎與黑體發(fā)射器的光譜曲線完全重疊。隨著近年來穩(wěn)壓電源和脈沖電源的

發(fā)展，鎢燈能夠提供重復(fù)穩(wěn)定、高色溫的光束，完全能夠滿足外觀顏色測量對(duì)光源的需求。

氙燈是一種常用于顏色測量儀器的光源。它是一個(gè)密封的玻璃管，里面裝有一對(duì)電極和氙氣。當(dāng)給電極施加高電壓時(shí)，氙氣會(huì)立刻充氣放電，產(chǎn)生弧光。

與白熾燈相比，氙燈的譜線更接近日光，能量更高。但是氙燈的光源需要復(fù)雜的高壓震蕩激發(fā)電路來驅(qū)動(dòng)，維修也很復(fù)雜。進(jìn)行更換時(shí)，除了更換燈泡外，

還需要更換整組電容器，所以價(jià)格較高。因此，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度來看，采用鹵素鎢燈（帶石英外殼）更適合。特別是對(duì)于便攜儀器，需要輕便、省電、

便于維護(hù)和操作。

測色時(shí)，分光測色儀所使用的光源會(huì)對(duì)測量結(jié)果產(chǎn)生影響。

在測色色差計(jì)中，內(nèi)部的照明光源通常采用標(biāo)準(zhǔn)A光源。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，我們常常需要測量物體在標(biāo)準(zhǔn)D65和C光源下的色度值。因此，為了模擬D6

5光源，只需要確保儀器的總光譜靈敏度符合D65光源下的盧瑟條件即可。在照明系統(tǒng)中，有一些因素會(huì)影響測量精度。

照明光源

在設(shè)計(jì)光源供電電路時(shí)，要確保電源輸出電壓穩(wěn)定，以保證光源的穩(wěn)定發(fā)光。另外，儀器必須充分預(yù)熱一段時(shí)間，使光源的光譜保持穩(wěn)定，才能進(jìn)行測量。

凸透鏡

它的作用是將光源發(fā)出的光線轉(zhuǎn)化為均勻的“平行光”。然而實(shí)際上這是不太可能的，因?yàn)槲覀兊墓庠床⒎屈c(diǎn)光源，所以我們只能得到近似的平行光。因

此，它對(duì)于慮色器光譜透射比有以下的影響：

透鏡對(duì)濾色器光譜透射比的影響

在上述公式中，α表示光線與濾色器法線的夾角；φ表示光束最大傾斜角；d表示有色玻璃的厚度。根據(jù)上述公式可知，斜光束會(huì)增強(qiáng)能量，因此慮色器的

濾色片需要適當(dāng)加厚來校正斜光束帶來的影響。

隔熱玻璃

由于光電探測器對(duì)紅外和紫外波段仍然具有響應(yīng)，這對(duì)于色差計(jì)而言是不需要的，也不希望出現(xiàn)的情況。這會(huì)對(duì)實(shí)際測量結(jié)果產(chǎn)生很大的影響，因此我們

選擇在透鏡下方添加一塊隔熱玻璃，以消除紫外和紅外部分的影響。無隔熱玻璃和隔熱玻璃之間的測量結(jié)果通常是不同的。

導(dǎo)光筒

為了確保光線照射到待測樣品時(shí)與透鏡軸線的夾角不超過10°，需要消除一些傾斜角較大的光線，以消除雜散光的影響。

維護(hù)分光測色儀光源的方法：

儀器光源光譜的穩(wěn)定性是確保儀器準(zhǔn)確測量的基礎(chǔ)。分光測色儀通常使用鹵鎢燈作為光源。在其使用壽命內(nèi)，鹵鎢燈的光譜特性相對(duì)較為穩(wěn)定。然而，我們

不能單純以燈泡是否亮來判斷光源的可用性。當(dāng)儀器使用一段時(shí)間后，若出現(xiàn)光強(qiáng)明顯減弱或測量數(shù)值明顯波動(dòng)的情況，可能需要更換燈泡。更換燈泡時(shí)需

要注意，不可以隨意選擇功率和使用電壓相同的燈泡進(jìn)行更換。如果儀器配備了備用燈泡，應(yīng)該使用備用燈泡進(jìn)行更換；如果沒有備用燈泡，應(yīng)該與儀器制

造廠家聯(lián)系購買，或者按照廠家提供的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行購買。在更換和日常使用燈泡時(shí)，應(yīng)避免直接用手觸摸燈泡，并且更應(yīng)避免用污臟的物品擦拭燈泡。

由于制造廠家、型號(hào)和使用方式的不同，儀器燈泡的使用壽命存在較大差異。一般而言，儀器所使用的燈泡的額定壽命應(yīng)在2000小時(shí)以上，好的燈泡甚至可

以達(dá)到5000小時(shí)或10000小時(shí)。有些廠家采用降壓使用方法來延長鹵鎢燈的壽命，因?yàn)辂u鎢燈的壽命與使用電壓呈指數(shù)關(guān)系。因此，某些儀器在使用期間可

能無需更換燈泡。