SNHRRT
Metoda pro měření spektrální normálové hemisférické odrazivosti (spektrální normálové pohltivosti / emisivity) ve viditelné a infračervené části spektra za pokojové teploty.
Základními částmi experimentálního uspořádání metody je spektrometr, nástavec „integrační sféra“ a kalibrovaný standard odrazivosti. Metoda umožňuje analyzovat propustné i nepropustné objemové materiály a vzorky povlaků v oblasti pokojových teplot a v rozsahu vlnových délek 0.32 až 20 um.
Měřicí aparatura
Složení měřící aparatury
UV-VIS-NIR rozsah
- disperzní spektrofotometr Specord 210 Plus
- nástavec integrační sféra s úhlem dopadu 8°
- Zenith Polymer standardy s rozdílným stupněm odrazivosti, spekulární standardy odrazivosti s vysokou a nízkou odrazivostí
MIR rozsah
- FTIR spektrometr Nicolet iS50
- nástavec integrační sféra s úhlem dopadu 12°
- molybdenový standard odrazivosti
Popis měřicí aparatury
UV-VIS-NIR rozsah
Záření z vnitřního zdroje spektrometru je směrováno zrcátkem do nástavce pro měření odrazivosti – integrační sféry, kde dopadá na vzorek (nebo standard odrazivosti) umístěný na integrační sféře. Záření dopadající na vzorek je odraženo do integrační sféry. Vnitřní povrch integrační sféry je vyroben z vysoce-odrazivého materiálu Spectralon, který zajišťuje odraz (rozptyl) dopadajícího záření do všech směrů, tj. do celé hemisféry. Záření odražené od povrchu vzorku je v integrační sféře několikrát odraženo, dokud neuniká detektorovým portem na detektor.
MIR rozsah
Záření z vnitřního zdroje spektrometru vstupuje do nástavce pro měření odrazivosti – integrační sféry a dopadá na otočné zrcátko, které jej odráží na analyzovaný vzorek (nebo standard odrazivosti). Záření dopadající na vzorek je odraženo do integrační sféry. Vnitřní povrch integrační sféry je opatřen vysoce-odrazivým zlatým povlakem, který zajišťuje odraz (rozptyl) dopadajícího záření do všech směrů, tj. do celé hemisféry. Záření odražené od povrchu vzorku je v integrační sféře několikrát odraženo, dokud neuniká detektorovým portem na detektor. Výhodou integrační sféry je sběr záření odraženého do všech směrů, což umožňuje stanovit absolutní hodnotu odrazivosti pro obecně libovolný vzorek (libovolnou drsnost povrchu).
Varianty uspořádání
UV-VIS-NIR rozsah
| V1 | základní uspořádání bez přídavného nástavce a stínicího elementu pro vzorky typu A1, B1, C1, D1 |
MIR rozsah
| V1 | základní uspořádání bez přídavného nástavce a stínicího elementu pro vzorky typu A1, A2 |
| V2 | uspořádání se stínicím elementem a bez přídavného nástavce pro vzorky typu B1, B2 |
| V3 | uspořádání s přídavným nástavcem bez stínicího elementu pro vzorky typu C1, C2 |
| V4 | uspořádání s přídavným nástavcem a se stínicím elementem pro vzorky typu D1, D2 |
Specifikace
Rozsahy vlnových délek
UV-VIS-NIR rozsah
| V1 | 0.32 až 1.2 μm |
MIR rozsah
| V1 | 1.5 až 20 μm |
| V2 | 1.5 až 20 μm |
| V3 | 1.5 až 15 μm |
| V4 | 1.5 až 15 μm |
Měřené veličiny
UV-VIS-NIR rozsah
- spektrální normálová hemisférická odrazivost relativní
- podíl přímé a difuzní složky odrazivosti
MIR rozsah
- spektrální normálová hemisférická odrazivost relativní
- podíl přímé a difuzní složky odrazivosti
Počítané veličiny
UV-VIS-NIR rozsah
- spektrální normálová hemisférická odrazivost absolutní
- pásmová normálová hemisférická odrazivost
- solární normálová hemisférická odrazivost
- spektrální normálová pohltivost
- pásmová normálová pohltivost
- solární normálová pohltivost
- spektrální hemisférická pohltivost
- pásmová hemisférická pohltivost
- solární hemisférická pohltivost
MIR rozsah
- spektrální normálová hemisférická odrazivost absolutní
- pásmová normálová hemisférická odrazivost
- integrovaná normálová hemisférická odrazivost
- spektrální normálová emisivita
- pásmová normálová emisivita
- totální normálová emisivita
- spektrální hemisférická emisivita
- pásmová hemisférická emisivita
- totální hemisférická emisivita
- spektrální normálová pohltivost
- pásmová normálová pohltivost
- integrovaná normálová pohltivost
- spektrální hemisférická pohltivost
- pásmová hemisférická pohltivost
- integrovaná hemisférická pohltivost
Vzorky
Analyzované materiály
Podle charakteru povrchu
Podle materiálu
- nepropustné povlaky na objemovém substrátu
- propustné povlaky na propustném nebo nepropustném objemovém substrátu (měřena je emisivita soustavy povlak – substrát)
- objemové keramiky
- kovy
- plasty
- sklo
Rozměry a tvary vzorků
UV-VIS-NIR rozsah
- vzorky ve tvaru hranolu, na jejichž měřené straně bude rovinná plocha o průměru 12 až 45 mm nebo plocha ve tvaru čtverce o hraně 12 až 30 mm
- maximální výška vzorku 10 mm
- maximální hmotnost vzorku 1 kg
MIR rozsah
- vzorky ve tvaru hranolu, na jejichž měřené straně bude rovinná plocha o průměru minimálně 22 mm
- maximální rozměry hran měřené strany odpovídají čtverci o hraně 80 mm
- výška hranolu není omezena
- maximální hmotnost vzorku 1 kg
Výstupy
Výstup metody
- spektrální analyzovaná veličina – grafické zobrazení spektrálního průběhu veličiny (samostatně pro každé měření) a data v elektronické podobě
- MIR rozsah – spektrum je v pásmech 2.5 až 2.95 μm, 4.17 až 4.5 μm, 4.8 až 7.9 μm a 13.2 až 17.2 μm ovlivněno pohltivostí atmosféry (vyšší nejistota měření)
Předané výsledky
základní
- protokol z měření v elektronické podobě ve formátu PDF, případně také v tištěné podobě – příklad UV-VIS-NIR, příklad MIR
- soubor ve formátu XLSX, který obsahuje protokol z měření v elektronické podobě a hodnoty analyzované veličiny (pro MIR rozsah včetně nejistoty měření)
rozšířené
- technická zpráva v elektronické podobě ve formátu PDF, případně také v tištěné podobě; obsahuje popis metody a postupu měření, měřené vzorky, souhrn výsledků všech měření, diskusi výsledků a závěry výzkumu