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反射颜色法区分基于涂料混合的白色聚酯材料

反射颜色法区分基于涂料混合的白色聚酯材料

本文关键词: 新材料透反射
摘要

背景

 

实验中使用十个白色聚酯样品,如图一所示。客户要求得到从400-700nm的镜面反射曲线,以及在D65,A,F11光源照射下相应的CIELAB颜色值,以便能够区分涂料样品。

图1 非饱和聚酯涂料样品

 

实验过程

样品检测采用海洋光学JAZ光谱仪(光栅#2, 253 狭缝, 范围200-850 nm, L2 透镜, 光学分辨率~ 1.3 nm半峰宽),HL-2000-HP光纤卤钨灯OceanView软件。反射测量使用的反射探头(QR400-7-SR),反射支架(STAGE-RTL-T),和镜面反射标准高反(STAN-SSH)。

 

容器高度相同,样品充满容器。反射探头到涂料样品表面的距离是3cm。图2,图3展示了测试装置的实物图。

图2 反射和颜色测量实验设置

图3 反射和颜色测量实验设置

 

所有测量使用相同采集参数,积分时间9ms,平均50次,和平滑1次。

从软件OceanView获得每个样品在380-760nm的反射曲线。(如图4)

图4 OceanView的反射率和颜色测量

 

OceanView能够计算得到照明体为光源A,D65和F11时,样品相应的CIELAB颜色值。例如,照明体为D65时的X、Y、Z颜色值如表1所示。

 

表1 照明体D65,2度观察者条件下得到的十种样品的反射颜色值

 

结果

所有十种样品的反射测试结果如图5所示。根据反射实验的设置,可以获得反射率形状相似的图谱。

图5 十个样品的反射曲线

 

结论

从分析数据中我们发现不同样品的反射率光谱和CIELAB颜色值明显不同。所以,通过海洋光学光谱仪和附件可以辨识出白色涂料混合物的差别。虽然这个实验已能够成功做到发现样品之间的差异,但是如果我们使用更高级的设备,可以获得更好的数据结果。例如,使用 DH2000-BAL氘卤钨光源替代HL-2000,数据会更加准确,根据样品反射率属性,曲线之间的差异会更加明显。DH-2000-BAL可产生连续光谱,单一光路输出的氘,卤钨信号,产生215-2000nm的稳定强力输出。光源产生信号噪声和偏移更少,在光谱范围内信号线性更好。此外,利用紫外辐射光源,我们可以观察所有样品的紫外辐射反射率,对于白色样品,只有通过紫外区域光谱信号分辨其特性。另外,如果QE65PRO(我们最灵敏的实验室级光谱仪,具有90%量子效率和高信噪比)替代JAZ,我们可以对谱峰特征的识别能力更高,并获得信噪比更高的光谱。

 

参考文献

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“Aposematic coloration, luminance contrast, and the benefits of conspicuousness,” K. L. Prudic, A. K. Skemp, and D. R. Papaj, Behavioral Ecology. 18: 41-46 (2007)

“Experiments on subtractive color mixing with a spectrophotometer,” P. U. Gilbert and W. Haeberli, American Journal of Physics. 75( 4): 313-319 (2007)

“Linkage and Association Analysis of Spectrophotometrically Quantified Hair Color in

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