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高光谱相机用于传输扫描仪测量样品透射率

作者:维尔克斯  时间:2022-9-2 13:36:46

Specim是一家主营高光谱相机及系列产品的公司,他们有时会收到有关高光谱传输扫描仪的问题,如下图所示,将相机放在样品的一侧,然后光源照明放在另一侧,通过透射扫描仪来测量样品的透射率,本文将讨论进行高光谱相机测量透射率时的潜在错误和注意事项。

1. 环境光

进入样品表面的环境光将导致用户测量表面的透射和反射的混合,而不是纯透射。因此,系统应该在完全黑暗的房间中运行,或者最好通过在系统周围设计一个外壳来防止环境光。一般传输信号相对较低,需要较长的积分时间。这意味着环境光反射(如果存在)可能会强烈地影响相机实际测量的内容。在透射测量的情况下,即使来自计算机显示器的光也会使结果失真。

 

2. 杂散光

按照上一段,外壳应防止环境光反射到样品上。然而,设计一个合适的外壳并非易事。穿过样品或透射窗口的照明可能会在外壳壁上反弹,然后在样品表面再次反射,导致过度反射。此外,样本之间及其边缘的空间会导致两种类型的杂散光相关问题:

1) 直接照明将击中相机的前部物镜,然后反射回样品。这将再次引起不必要的反射。

2)直射光往往比透射光强,在整个系统中造成简单的杂散光,污染样品的传输信号。

为避免任何多余的杂散光,Specim 建议在具有样品形状的透射窗口或线条上使用掩模,避免不必要的直射光通过系统。

 

3、白色参照

对于成功的传输测量,白色参考也起到了一定作用,应特别注意规范化。

无论测量几何结构(反射率、吸光度和透射比),白色参考在高光谱成像中都至关重要。它测量相机看到的入射光(在到达样品之前)(考虑探测器的QE和光学元件的传输)。

对于经典的反射几何学,通常使用漫反射的白色瓦片。然而,同样的瓦片不能用于透射几何学,因为它有点不透明。在不刺眼的情况下,可以使用更薄的瓦片,让一些光线通过。另一种方法是使用白色或灰色蛋白石玻璃。这种材料可以用作传递样品的支架,测量通过的光是合适的。此外,蛋白石玻璃可以作为扩散器,提高测量的均匀性。

 

但在任何情况下,我们都不建议直接测量入射光。直射光的测量需要很低的积分时间,而样品需要更长的积分时间。这种积分时间的不匹配可以用双积分时间方法来纠正。

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