Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Панель Spectralon

Spectralon - это фторполимер , который имеет самый высокий коэффициент диффузного отражения среди всех известных материалов или покрытий в ультрафиолетовой , видимой и ближней инфракрасной областях спектра. [1] Он демонстрирует сильно ламбертовское поведение и может быть обработан в широком диапазоне форм для создания оптических компонентов, таких как калибровочные мишени , интегрирующие сферы и полости оптической накачки для лазеров . [1] [2] [3]

Характеристики [ править ]

Спектр отражения Spectralon [4]

Коэффициент отражения Spectralon обычно составляет> 99% в диапазоне от 400 до 1500 нм и> 95% от 250 до 2500 нм [1], однако доступны марки с добавлением углерода для достижения различных уровней серого. [5] Материал состоит из порошка ПТФЭ , который был спрессован в твердые формы и спечен для стабильности, с толщиной ок. 40% пустот для улучшения рассеяния света. [6] Поверхностное или подповерхностное загрязнение может снизить коэффициент отражения на крайних верхних и нижних концах спектрального диапазона. Материал также очень ламбертовский.на длинах волн от 257 до 10 600 нм, хотя отражательная способность уменьшается на длинах волн за пределами ближнего инфракрасного диапазона. Spectralon демонстрирует оптическую плотность при 2800 нм, затем сильно поглощает (коэффициент отражения <20%) от 5400 до 8000 нм. Несмотря на то, что высокий коэффициент диффузного отражения обеспечивает эффективную лазерную накачку , материал имеет довольно низкий порог повреждения - 4 джоуля на квадратный сантиметр, что ограничивает его использование в системах с меньшей мощностью. [7]

Lambertian отражательные возникает от поверхности материала и непосредственной структуры геологической среды. Пористая сетка из термопласта дает множественные отражения в первые несколько десятых миллиметра. Spectralon может частично деполяризовать отражаемый им свет, но этот эффект уменьшается при больших углах падения. [8] Хотя эта открытая структура чрезвычайно гидрофобна, она легко впитывает неполярные растворители, жиры и масла. Примеси сложно удалить из Spectralon; таким образом, материал не должен содержать загрязняющих веществ для сохранения его отражающих свойств.

Материал имеет твердость, примерно равную твердости полиэтилена высокой плотности, и термически устойчив до> 350 ° C. [1] Он химически инертен ко всем, кроме самых сильных оснований, таких как амид натрия и натриевые или литиевые соединения. Материал чрезвычайно гидрофобен . [1] Сильное загрязнение материала или повреждение оптической поверхности можно устранить путем шлифовки под струей проточной воды. [9]Эта обработка поверхности восстанавливает исходную топографию поверхности и возвращает материалу его первоначальную отражательную способность. Погодные испытания материала показали отсутствие повреждений при воздействии атмосферного УФ-излучения. Материал не показывает признаков оптической или физической деградации после длительного погружения в морскую воду.

Приложения [ править ]

Доступны три класса отражающего материала Spectralon: оптический, лазерный и космический. Spectralon оптического качества обладает высоким коэффициентом отражения и ламбертовским поведением и используется в основном в качестве эталона или мишени для калибровки спектрофотометров. Spectralon лазерного качества обладает теми же физическими характеристиками, что и материал оптического качества, но представляет собой другой состав смолы, который обеспечивает улучшенные характеристики при использовании в резонаторах лазерной накачки. Spectralon используется в различных лазерах с боковой накачкой. [7] Spectralon космического класса сочетает в себе высокий коэффициент отражения с чрезвычайно ламбертовским профилем отражения и используется для наземных приложений дистанционного зондирования .

Оптические свойства Spectralon делают его идеальным в качестве опорной поверхности в области дистанционного зондирования и спектроскопии. Например, он используется для получения функции распределения отражательной способности листа и двунаправленного отражения (BRDF) в лаборатории. Его также можно применять для получения флуоресценции растительности с использованием линий фраунгофера . [10] Spectralon позволяет удалять в излучаемом свете вклады, которые напрямую связаны не со свойствами поверхности (листа), а с геометрическими факторами.

История [ править ]

Spectralon был разработан Labsphere и доступен с 1986 года. [11]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Георгиев, Георгий Т .; Батлер, Джеймс Дж. (10 ноября 2007 г.). «Длительный калибровочный мониторинг диффузоров Spectralon BRDF в воздухе-ультрафиолете» . Прикладная оптика . 46 (32): 7893. Bibcode : 2007ApOpt..46.7892G . DOI : 10,1364 / AO.46.007892 . PMID  17994141 .
  2. ^ Stiegman, Альберт Э .; Брюгге, Кэрол Дж .; Спрингстин, Артур В. (1 апреля 1993 г.). «Анализ устойчивости к ультрафиолетовому излучению и загрязнения материала диффузного отражения Spectralon» . Оптическая инженерия . 32 (4): 799. Bibcode : 1993OptEn..32..799S . CiteSeerX 10.1.1.362.2910 . DOI : 10.1117 / 12.132374 . 
  3. ^ Восс, Кеннет Дж .; Чжан, Хао (2006). «Двунаправленная отражательная способность сухой и погруженной в воду бляшки Labsphere Spectralon» . Прикладная оптика . 45 (30): 7924–7927. Bibcode : 2006ApOpt..45.7924V . DOI : 10,1364 / AO.45.007924 . PMID 17068529 . 
  4. ^ Раймонд Ф. Кокали; Эндрю К. Скидмор (декабрь 2015 г.). «Растительные фенольные соединения и особенности поглощения в спектрах отражения растительности около 1,66 мкм». Международный журнал прикладных наблюдений за Землей и геоинформации . 43 : 55–83. DOI : 10.1016 / J.JAG.2015.01.010 . ISSN 1569-8432 . Викиданные Q58321875 .  
  5. ^ Методы и приложения анализа гиперспектральных изображений Пола Гелади - John Wiley & Sons Inc., 2007 г., стр. 133
  6. ^ "Спектралон космического класса" . Labsphere, Inc . Проверено 29 марта 2019 .
  7. ^ а б «Оптимизация Spectralon с помощью численного моделирования и усовершенствованных процессов и конструкций» . Фотоника онлайн . Labsphere.
  8. ^ Проектирование оптической системы Роберт Эдвард Фишер, Биляна Тадич-Галеб, Пол Р. Йодер - МакГроу-Хилл 2008 Страница 534
  9. ^ http://www.systems-eng.co.jp/products/refrector/img/spectralon_e.pdf
  10. ^ Evain S, Flexas Дж, Мойя I (2004). «Новый прибор для пассивного дистанционного зондирования: 2. Измерение изменений отражательной способности листьев и растительного покрова при длине волны 531 нм и их взаимосвязь с фотосинтезом и флуоресценцией хлорофилла». Дистанционное зондирование окружающей среды . 91 (2): 175–185. Bibcode : 2004RSEnv..91..175E . DOI : 10.1016 / j.rse.2004.03.012 .
  11. ^ Голдштейн, Деннис Х .; и другие. (Февраль 2003 г.). Поляриметрические характеристики Spectralon (PDF) . Исследование поляризационной сигнатуры . Исследовательская лаборатория ВВС, Управление боеприпасов. п. 16. AFRL-MN-EG-TR-2003-7013.

Внешние ссылки [ править ]

  • Подробная информация о продукте Spectralon
  • Spectralon Tech Подробности