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【界達電位粒徑分析量測原理及最新應用】


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21Feb.2023
分光光譜儀

分光光度計原理說明:搞懂功能與注意事項,校正操作沒煩惱!

分光光度計的原理與產業運用,你有正確了解嗎?事實上,分光光度計可分為2種:工業使用、實驗室使用,並且搭配上不同的量測方式,也會有不同的可能性。因此,分光光度計對於可運用的產業來說,除了要搞懂其功能之外,就連使用後的校正操作也要清楚。這樣一來,分光光度計就可以完整的運用在產業上,幫助檢測好方便!

大塚科技工業用分光光度計,相較一般比爾定律,藉由光纖,光柵以及稜鏡後於PDA/CCD感光元件的組合,準確了解光譜的變化來確定物質的特性,可用於分析化學物質、生物樣品等廣泛的應用領域,就讓大塚科技帶你了解分光光度計的技術原理,以及實際操作時需要注意的事項!
目錄
1.分光光度計原理說明
  a.以大塚分光光度計為例
  b.大塚分光光譜儀原理
2.分光光度計功能與運用產業介紹
  a.運用案例 線上即時量測系統
  b.運用案例 相位差量測系統
3.分光光度計推薦
 

分光光度計原理說明

一般常見的分光光度計,是指一種用於分析物質吸收射光譜的實驗儀器。是以單一色光被樣品溶液所吸收的比例(最主要是採用比爾定律Beer law),來呈現測量結果。它通常通過將光源的光譜分解成不同波長的光,再通過測量通過物質後光譜的變化來確定物質的特性。
它可以用於分析多種物質,包括:化學物質、生物樣品、環境樣品等;分光光度計的應用領域,包括:化學、生物學、環境科學、材料科學等。它可以用來研究物質的成分、結構、含量、活性、質量和環境條件等。市面上常見的分光光度計或稱Uv分光光度計,一般用於實驗室量測物質特性,使用比色槽cuvettes為樣品載體裝載溶液等,主要用於定性為主
 

以大塚分光光度計為例

大塚的分光光度計,與其一般實驗室常見的不同。主要用於工業上定量量測,例如:除了波長以外,還能量測絕對強度等等,是屬於更加進階的量測機台。在量測光源通過光纖,光柵以及稜鏡後於PDA/CCD感光元件上轉換成電子信號輸出。如前述分光光譜儀的主要架構為:
  • 光柵(Slit)
  • 稜鏡(Grating)
  • PDA/CCD(感光元件)
  • AD轉換器(AD Converter)

大塚分光光譜儀原理

1. 藉由 Grating 將導入光加以分光(波長),投置在 Photo Diode Arrar 上。
2. 藉由 Photo Diode Arrar 將光轉換成電流,取得各 Channel 的強度 data。
3. 經由 PC 演算以光譜(Spectrum)表示。
原理
光柵
 
上圖為 Grating(稜鏡)之剖面圖

Grating主要,是指表面會刻有複數溝槽的光學元件。如上圖所示,波長λ的光從角度i入射後,依循角度θ反射時,即符合此演算公式。此時入射光與回折光相對與法線為同側時為正符號,反之為負符號,依據光波長的回折角度不同即可分光。另外,波長的分解能也會隨Grating溝槽數量愈多其分解能力會愈高。
 

分光光度計功能與運用產業介紹

  設置場所 量測項目 樣品型態 使用方法
實驗室分光光度計 實驗室 單一波長吸收度(穿透率) 溶液為主 物質定性分析
大塚分光光度計 實驗室、工業產線 隨客製不同量測項目多樣 不限 全光譜定量分析

工業上使用的光譜儀,與實驗室一體成型分光光度計的兩種決定性的差異,是在分光器的能力等級不同,除了能分別更加精細的分光結果外,也需要能夠長時間使用。而這類分光光度計我們也稱為計測用光譜儀,然而同樣是計測用光譜儀也有部分差異。
 
  大塚科技MCPD9800
波長範圍 220 ~ 850 nm
300 ~ 950 nm
360 ~ 830 nm
360 ~ 1100 nm
900 ~ 1600 nm
分光器光柵 Reflective Blazed Holographic
Diffraction Gratings
F=3、f=135 mm
偵測器感光元件 電子制冷型PDA/CCD
512 ch /1024 ch
偵測器解析度 1.4 / 0.7 nm (2285C)
1.4 / 0.7 nm (3095C)
1.0 / 0.5 nm (3683C)
1.6 / 0.8 nm (311C)
1.9nm (916C)
A/D 解析度 16 bit
曝光時間 5 ~ 20000 ms
*敝司調查比較資料

運用案例1. 線上即時量測系統

  • 運用產業:蒸/濺鍍膜、半導體、材料基板、光學膜相關
  • 量測項目:反射率/穿透率
  • 系統構成:分光光譜儀/光纖/客製化機構
膜厚
 

運用案例2. 相位差量測系統

  • 運用產業:LCD/光學材料相關
  • 量測項目:Retardation/Filled Cell Gap/Pretilt angle /Twist angle/Axis/Rth
  • 系統構成:分光光譜儀/平行光學系/偏光板/檢光子/偏光子/自動迴轉傾斜機構
LCD
 

分光光度計推薦


隨著顯示器技術發展的日新月異,針對次世代顯示技術之一的量子點色轉換技術,藉由大塚核心技術的延伸,獨家研發出具備CF以及QDCF(QDCC)檢測功能的複合設備。設備主要是由分光光譜儀(VIS),顯微鏡光學系搭配各式量測光源所構成。
主要可量測CF/QDCF的RGB色度、透過率,藉由選配也可同時搭載光學濃度(OD),膜厚及反射率量測功能。藉由軟體控制,更可實現全自動化檢測。除了以往的電視、電腦、NB、平板、手機用途的面板產品外,目前業界主流的穿戴式裝置產業,與各種超高解析度面板檢測需求也均可對應。

LCF
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光譜儀原理與應用大解析|技術分析要正確,產業運用超給力!→
 

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