SNHTRT
Metoda pro měření spektrální normálové hemisférické propustnosti ve viditelné a infračervené části spektra za pokojové teploty.
Základními částmi experimentálního uspořádání je spektrometr a nástavec „integrační sféra“. Metoda umožňuje analyzovat propustné objemové materiály a vzorky povlaků v oblasti pokojových teplot a v rozsahu vlnových délek 0.32 až 20 um. V kombinaci s metodou SNHRRT může být hodnocena spektrální normálová pohltivost / emisivita propustných materiálů.
Měřící aparatura
Složení měřící aparatury
UV-VIS-NIR rozsah
- disperzní spektrofotometr Specord 210 Plus
- nástavec integrační sféra s úhlem dopadu 8°
- spektralonový difuzní standard odrazivosti
MIR rozsah
- FTIR spektrometr Nicolet iS50
- nástavec integrační sféra s úhlem dopadu 0°
- zlatý difuzní standard odrazivosti nebo molybdenový spekulární standard odrazivosti
Popis měřicí aparatury
UV-VIS-NIR rozsah
Záření z vnitřního zdroje spektrometru dopadá na propustný vzorek umístěný na nástavci pro měření propustnosti – integrační sféře. Přímo nebo difúzně vzorkem propuštěné záření dopadá do integrační sféry a na difuzní standard odrazivosti umístěný ve spodní části integrační sféry odkud je dále 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 propuštěné vzorkem je v integrační sféře několikrát odraženo, dokud neuniká detektorovým portem na detektor. Spekulární standard odrazivosti je používán na místo difuzního standardu v případě, že je analyzován podíl přímé a difuzní složky propustnosti.
MIR rozsah
Záření z vnitřního zdroje spektrometru dopadá na propustný vzorek umístěný v nástavci pro měření propustnosti a vložený do vzorkového portu integrační sféry. Přímo nebo difúzně vzorkem propuštěné záření dopadá na otočné zrcátko, které jej odráží na difuzní standard odrazivosti umístěným na integrační sféře. Od povrchu standardu je záření 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 prošlé vzorkem a odražené od povrchu standardu je v integrační sféře několikrát odraženo, dokud neuniká detektorovým portem na detektor. Spekulární standard odrazivosti je používán na místo difuzního standardu v případě, že je analyzován podíl přímé a difuzní složky propustnosti. Výhodou integrační sféry je sběr záření propuštěného vzorkem do všech směrů, což umožňuje stanovit absolutní hodnotu propustnosti pro obecně libovolný vzorek (libovolnou drsnost povrchu a rozptyl v objemu materiálu).
Varianty uspořádání
UV-VIS-NIR rozsah
- bez nástavce
MIR rozsah
| 0 | nástavec pro tenké folie |
| Z1 | nástavec pro pevné vzorky menších rozměrů |
| Z2 | nástavec pro pevné vzorky větších rozměrů |
Specifikace
Rozsahy vlnových délek
UV-VIS-NIR rozsah
- 0.32 až 1.2 μm
MIR rozsah
- 1.5 až 20 μm
Měřené veličiny
UV-VIS-NIR rozsah
- spektrální normálová hemisférická propustnost
- podíl přímé a difuzní složky propustnosti
MIR rozsah
- spektrální normálová hemisférická propustnost
- podíl přímé a difuzní složky propustnosti
Počítané veličiny
UV-VIS-NIR rozsah
- pásmová normálová hemisférická propustnost
- solární normálová hemisférická propustnost
MIR rozsah
- pásmová normálová hemisférická propustnost
- integrovaná normálová hemisférická propustnost
Počítané veličiny s využitím metody SNHRRT
UV-VIS-NIR rozsah
- spektrální normálová pohltivost
- pásmová normálová pohltivost
- solární normálová pohltivost
- spektrální hemisférická pohltivost
- pásmová hemisférická pohltivost
- solární hemisférická pohltivost
MIR rozsah
- 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
Propustné vzorky s náhodnou a pravidelnou strukturou povrchu:
- propustné povlaky na propustném objemovém substrátu
- propustné objemové keramiky
- propustné plasty
- sklo (pouze pro vlnové délky pod 3 μm)
- optická okénka
- optické čočky s fokusační vzdáleností větší než 100 mm
Rozměry a tvary vzorků
UV-VIS-NIR rozsah
- vzorky ve tvaru hranolu o šířce přesně 9.5 mm, délce 10 až 50 mm a tloušťce v rozmezí od 0.01 do 8.5 mm
- maximální hmotnost vzorku 0.5 kg
MIR rozsah
| A1 | kruhové rovinné vzorky o průměru 35 až 45 mm do tloušťky 0.05 mm |
| A2 | čtvercové rovinné vzorky o hraně 35 až 45 mm do tloušťky 0.05 mm |
| B1 | kruhové rovinné vzorky o průměru 25 ± 1 mm a tloušťce 0.01 až 7 mm |
| B2 | kruhové rovinné vzorky o průměru 24 až 38 mm a tloušťce 0.01 až 6.5 mm |
| B3 | čtvercové rovinné vzorky o hraně 25.5 ± 1 mm a tloušťce 0.01 až 6.5 mm |
maximální hmotnost vzorku 0.5 kg
Výstupy
- 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