UV-3600i Plus - Anwendungen

Transmissionsmessung von Linsen

Mehrschichtige dielektrische Filme werden zur Beschichtung von Linsen, Spiegeln, Filtern und verschiedenen anderen optischen Elementen verwendet, die in Kameras, Ferngläsern und anderen optischen Geräten verwendet werden. Die folgenden Abbildungen zeigen Ergebnisse der Messung eines mehrschichtigen dielektrischen Bandpassfilterfilms bei Variation des Lichteinfallswinkels. Durch die Verwendung des UV-3600i Plus in Kombination mit einer optionalen großen Probenraumeinheit MPC-603A und der Variable-Angle Unit können Transmission und absolute Reflexion bei verschiedenen Einfallswinkeln gemessen werden. Die Messergebnisse zeigen, dass sich aufgrund der mehrschichtigen Filmstruktur der Probe die transmittierten und reflektierten Wellenlängenkomponenten als Funktion des Lichteinfallswinkels ändern. Das einzigartige Aperturdesign von Shimadzu sorgt dabei für stark kollimiertes Licht mit einem hervorragenden Signal-Rausch-Verhältnis, um auch anspruchsvollen Messanforderungen gerecht zu werden.

Transmissionsmessung sehr kleiner Proben

Die zunehmende Miniaturisierung verschiedenster Produkte und Komponenten, wie beispielsweise von Sensoren, macht die Messung sehr kleiner Proben immer wichtiger. Diese Abbildung zeigt die Ergebnisse einer Transmissionsmessung an einem Mikrosensorfenster. Bei der Messung sehr kleiner Proben muss der Lichtstrahl an die Probengröße angepasst werden. Deshalb kann durch Kombination des UV-3600i Plus mit einer optionalen großen Probenraumeinheit MPC-603A, einer Micro Beam Lens Unit (P/N 206-22051-41) und einem Micro Sample Holder (P/N 206-28055-41) das optische System so konfiguriert werden, dass es die Messung von selbst Mikrobereichen ermöglicht, indem der Strahl auf Durchmesser von nur 2 mm ø fokussiert wird. Die MPC-603 ist eine UV-3600i Plus-Option, die durch Hinzufügen eines großen Probenraumes die Messung verschiedenster kleiner und großer Proben sowie die Verwendung von großen Messzubehören ermöglicht.

Transmissionsmessung von Walzglas für Solarzellen

Walzglas ist ein Flachglas mit einer rauen Oberfläche. Bei der Messung von Walzglas-Proben mit einer Ulbricht-Kugel mit kleinem Innendurchmesser, kann es zu ausgeprägten Diskontinuitäten im Spektrum bei der Schaltwellenlänge des Detektors kommen, was möglicherweise zu inkorrekten Ergebnissen führt. Bei Messung mit der großen ISR-1503 Ulbricht-Kugel mit einem Innendurchmesser von 150 mm konnten reproduzierbare Spektren mit minimalen Stufen im Spektrum erreicht werden.

Absolute Reflexionsmessung von Spiegeln

Der Reflexionsgrad von Spiegeln, die in Teleskopen, Lasern und anderen optischen Instumenten verwendet werden, ist ein äußerst wichtiges Gütekriterium, das für die Leistungsfähigkeit entscheidend ist. Das von einer Probe reflektierte Licht setzt sich aus einem gerichteten/spiegelnden Anteil und einem diffusen Anteil zusammen. Bei Spiegeln ist der gerichtete Reflexionsgrad die entscheidende Komponente. Weiterhin unterscheidet man zwischen Reflexionsmessungen, die relativ zu einem Referenzmaterial durchgeführt werden und absoluten Reflexionsmessungen. Die absolute Reflexion lässt sich mithilfe des Absolute Specular Reflection (ASR) Zubehörs bestimmen. Die folgende Abbildung zeigt die Ergebnisse der Messung der absoluten gerichteten Reflexion eines Spiegels. Für die Verwendung einer ASR-Einheit wird zusätzlich die optionalen MPC-603 Einheit benötigt.

Analyse mehrschichtiger dielektrischer Filme

Mehrschichtige dielektrische Filme werden zur Beschichtung von Linsen, Spiegeln, Filtern und verschiedenen anderen optischen Elementen verwendet, die in Kameras, Ferngläsern und anderen optischen Geräten verwendet werden. Die folgenden Abbildungen zeigen Ergebnisse der Messung eines mehrschichtigen dielektrischen Bandpassfilterfilms bei Variation des Lichteinfallswinkels. Durch die Verwendung des UV-3600i Plus in Kombination mit einer optionalen großen Probenraumeinheit MPC-603A und der Variable-Angle Unit können Transmission und absolute Reflexion bei verschiedenen Einfallswinkeln gemessen werden. Die Messergebnisse zeigen, dass sich aufgrund der mehrschichtigen Filmstruktur der Probe die transmittierten und reflektierten Wellenlängenkomponenten als Funktion des Lichteinfallswinkels ändern. Das einzigartige Aperturdesign von Shimadzu sorgt dabei für stark kollimiertes Licht mit einem hervorragenden Signal-Rausch-Verhältnis, um auch anspruchsvollen Messanforderungen gerecht zu werden.

Berechnung der Bandlücke

Bei der Forschung an Solarzellen- und photokatalytischen Materialien wird häufig die Bandlücke* gemessen, eine grundlegende physikalische Materialeigenschaft. Nachfolgend sind die mithilfe der Ulbricht-Kugel ISR-603 aufgenommenen diffusen Reflexionsspektren von drei Halbleitermaterialien dargestellt, die bei der Herstellung von Solarzellen verwendet werden. Die Absorptionskante, die Wellenlänge, bei der das Reflexionsvermögen abnimmt, ist je nach Probentyp unterschiedlich. Diese Unterschiede weisen auf Unterschiede bei der den Bandlücken der Proben hin. Die Bandlücken der Proben wurden weiterhin mit der Tauc-Methode berechnet und betrugen 1,63 eV für CuGaSe2 (rote Linie), 1,27 eV für Culn0,5Ga0,5Se2 (blaue Linie) und 0,99 eV für CuInSe2 (schwarze Linie).

* Die Bandlücke bezieht sich auf die Energiedifferenz zwischen der Oberseite des mit Elektronen gefüllten Valenzbands und der Unterseite des Leitungsbands ohne Elektronen. Der große Wellenlängenbereich des UV-3600i Plus ist optimal für die Bandlückenbestimmung.

Messung der solaren Transmission von Fensterglas

Um den steigenden Anforderungen an den Energieverbrauch gerecht zu werden, kam es in den letzten Jahren zu einem zunehmenden Einsatz von Funktionsglas im Baugewerbe. Diese neuen Glasmaterialien reduzieren die Transmission von Infrarotstrahlung und ermöglichen somit eine verbesserte Wärmedämmung. Die solare Transmission wird von JIS als ein Index definiert, der die Transmissionseigenschaften des Sonnenlichts vom sichtbaren bis zum nahen Infrarotlicht beschreibt. Die folgende Abbildung zeigt die gemessenen Transmissions- und Reflexionsspektren von zwei verschiedenen Glasproben sowie die anschließend direkt in der Software bestimmten solaren Transmissions- und Reflexionsgrade. Es zeigt sich, dass die Durchlässigkeit von Sonnenlicht je nach Glasart stark variieren kann. Diese Methode zur Bestimmung der solaren Transmission erfordert einen Messbereich von 250 bis 2100 nm und eine Ulbricht-Kugel. Die Kombination aus UV-3600i Plus und ISR-603 ist daher ideal geeignet für die Bestimmung der solaren Transmission von Proben.

LiDAR-Sensorik für selbstfahrende Fahrzeuge

Die LiDAR-Technologie findet unter anderem in selbstfahrenden Fahrzeugen Anwendung. Abstand und die Position von Hindernissen wird dabei durch Detektion des Laserlichts erfasst, das von diesen an einen Sensor zurückreflektiert wird. Die folgenden Spektren zeigen die Transmissionsgrade einer Schutzhülle eines solchen Sensors während der Einfallswinkel des Lichts variiert wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Lichtdurchlässigkeit bei Änderung des Einfallswinkels ändert. Die Ergebnisse deuten weiter darauf hin, dass die für den Sensor verwendete Laserwellenlänge bei etwa 960 nm liegen sollte, da die Transmissivität des Schutzmaterials bei dieser Wellenlänge konstant hoch bleibt.

Trübungsmessung von Kunststoffen

Durchsichtige Kunststoffmaterialien finden zunehmend in verschiedenen technischen Bereichen Anwendung, zum Beispiel als Linsenmaterial. Der Trübungswert, auch als Haze-Wert bezeichnet, ist dabei ein Maß des Trübungsgrades für Kunststoffe. Der Haze-Wert wird anhand des Verhältnisses von Gesamttransmission und diffuser Transmission berechnet. Ein kleinerer Haze-Wert deutet dabei auf ein klareres Material hin. Die ø150 mm ISR-1503 Ulbricht-Kugel ermöglicht aufgrund ihres großen Innendurchmessers Haze-Werte zu bestimmen und erlaubt dabei, Proben bei Transmissionsmessungen einfach horizontal auf der Ulbicht-Kugel zu positionieren. Hier ist als Beispiel ein Haze-Messergebnis einer getrübten Kunststoffplatte gezeigt. Bei den Spektren handelte es sich jeweils um Ergebnisse der Messung von Gesamttransmission und diffuser Transmission. Der Trübungswert betrug 32,9.

Bestimmung von wasserfreiem Koffein in Erkältungsmitteln

Fettbestimmung in Lebensmitteln

Zur Bestimmung des Fettgehalts in Milch werden üblicherweise die Gerber-Methode und die Roese-Gottlieb-Methode verwendet, die jedoch eine lange Messzeit erfordern. Daher wurde die Messung mit einer Kombination aus spektraler Reflexionsmethode und multivariater Analyse durchgeführt. Die folgende Abbildung zeigt die Reflexionsspektren von Milchproben, die direkt in Schraubdeckelgläsern mit einem UV-3600i Plus mit ISR-603 Ulbricht-Kugel gemessen wurden. Die Quantifizierung des Fettgehalts wurde anhand einer Kalibrierungskurve unter Verwendung der Messspektren und des Fettgehalts durchgeführt.