一種半積分球熒光量子效率測量裝置及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半積分球熒光量子效率測量裝置，包括恒流恒壓源、貼片式LED光源、半積分球光學(xué)腔、光纖光譜儀和計(jì)算機(jī)；恒流恒壓源為貼片式LED光源提供穩(wěn)定電流，半積分球光學(xué)腔由內(nèi)壁涂有高反射率的漫反射涂層的半積分球殼體和一面過球心的高反射率平面反射鏡圍成；平面反射鏡上設(shè)有圓形孔用于固定貼片式LED光源和待測樣品，待測樣品位于貼片式LED光源之上；半積分球殼體上設(shè)有探測口，用于光纖光譜儀光纖探頭的耦合連接。采用光纖光譜儀探測光譜信號(hào)，把待測樣品配置在光纖數(shù)值孔徑角區(qū)域外來抑制一次直射光進(jìn)入探測器，避免擋板的使用，從而提高積分球內(nèi)光分布的均勻性。
【專利說明】-種半積分球黃光量子效率測量裝置及其測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種量子效率測量裝置及其測量方法，尤其設(shè)及一種W透明巧光材料 作為測量對(duì)象的半積分球巧光量子效率測量裝置及其測量方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著L邸照明設(shè)備的迅速發(fā)展，對(duì)巧光材料的研究越來越受到人們的重 視，量子效率作為評(píng)價(jià)巧光材料發(fā)光性能的重要指標(biāo)備受人們的關(guān)注。通常，巧光材料的量 子效率定義為材料發(fā)射出的光子數(shù)與材料所吸收的光子數(shù)的比值。
[0003] 待測巧光樣品常由于其內(nèi)部化學(xué)成分W及外形尺寸等因素導(dǎo)致其發(fā)光強(qiáng)度呈現(xiàn) 空間分布不均勻的特點(diǎn)，為此現(xiàn)有技術(shù)W及所設(shè)及的測量裝置都采用積分球來收集從測量 對(duì)象發(fā)出的巧光?，F(xiàn)有技術(shù)，通常使用激光作為激發(fā)光源，且通過在積分球壁開設(shè)的小孔來 導(dǎo)入激發(fā)光，此種方式有如下缺點(diǎn)；第一，光源與樣品的相對(duì)距離較遠(yuǎn)，要調(diào)整激發(fā)光能夠 照射到樣品上的過程比較繁瑣；第二，在積分球壁開設(shè)通光孔容易使內(nèi)部光從通光孔處逃 逸也容易受到外部光的干擾。另一種技術(shù)為使用光纖將單色激發(fā)光導(dǎo)入積分球內(nèi)，照射巧 光樣品發(fā)出巧光。此種方法的缺點(diǎn)在于，通過光纖禪合進(jìn)積分球的激發(fā)光能量比較弱。
[0004] 另外，在現(xiàn)有積分球測量技術(shù)中，為了避免一次直射光進(jìn)入探測器對(duì)測量結(jié)果造 成影響，大都在探測器前設(shè)置有擋板，然而擋板自身也會(huì)參與積分球內(nèi)光的吸收、散射，打 破了積分球的理想特性使積分球效果降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在入光孔、擋板對(duì)測量精度的影響，本發(fā)明提供了一種無須開 設(shè)入光孔、無需擋板的半積分球巧光量子效率測量裝置。
[0006] 同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種與之相應(yīng)的半積分球巧光量子效率測量方法。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：
[000引一種半積分球巧光量子效率測量裝置，包括恒流恒壓源、半積分球光學(xué)腔、光纖光 譜儀、計(jì)算機(jī)和貼片式LED光源；所述半積分球光學(xué)腔由內(nèi)壁涂有高反射率的漫反射涂層 的半積分球殼體和水平設(shè)置且通過半積分球殼體的曲率中屯、的平面反射鏡圍成；所述貼片 式L邸光源位于半積分球光學(xué)腔的球屯、位置并與平面反射鏡的中屯、重合，所述光纖光譜儀 的光纖探頭位于半積分球殼體的內(nèi)壁上，放置在貼片式L邸光源上的待測樣品位于光纖探 頭的數(shù)值孔徑區(qū)域之外；所述恒流恒壓源為貼片式LED光源提供穩(wěn)定電流；所述光纖光譜 儀的信息輸出端與計(jì)算機(jī)連接。
[0009] 相應(yīng)地，本發(fā)明提供的一種半積分球巧光量子效率測量方法，在該方法中采用了 上述的一種半積分球巧光量子效率測量裝置，其步驟為：
[0010] 1)開啟恒流恒壓源設(shè)定好預(yù)定的電流電壓值驅(qū)動(dòng)貼片式LED光源發(fā)光，在未安放 待測樣品的情況下，等貼片式L邸光源發(fā)光穩(wěn)定后，光纖光譜儀通過探測口探測得到的激 發(fā)光譜保存為P?U(A)，該激發(fā)光的波長范圍為Alt-Aw其中Alt是激發(fā)光譜的起始波 長，A iH是激發(fā)光譜的截止波長；
[0011] 2)打開半積分球，將待測樣品置于貼片式L邸光源之上并位于光纖探頭的數(shù)值孔 徑區(qū)域之外，使其可W被激發(fā)光所照射并發(fā)出巧光，然后關(guān)閉半積分球光學(xué)腔，此時(shí)光譜儀 探測到的半積分球光學(xué)腔空間內(nèi)未被吸收的激發(fā)光譜保存為( ^ )，被測樣品發(fā)射出巧 光的光譜保存為？%^ (^)，發(fā)射出巧光的波長范圍為\2^^2?，其中^2^是發(fā)射光譜的起始 波長，A 2H是發(fā)射光譜的截止波長；
[0012] 3)通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算被測樣品的量子效率n為：
[001 引

【權(quán)利要求】
1. 一種半積分球熒光量子效率測量裝置，其特征在于：包括恒流恒壓源（I)、半積分球 光學(xué)腔（2)、光纖光譜儀（3)、計(jì)算機(jī)（4)和貼片式LED光源（5);所述半積分球光學(xué)腔（2) 由內(nèi)壁涂有高反射率的漫反射涂層的半積分球殼體（10)和水平設(shè)置且通過半積分球殼體 (10)的曲率中心的平面反射鏡（8)圍成；所述貼片式LED光源（5)位于半積分球光學(xué)腔（2) 的球心位置并與平面反射鏡（8)的中心重合，所述光纖光譜儀（3)的光纖探頭（9)位于半 積分球殼體（10)的內(nèi)壁上，放置在貼片式LED光源（5)上的待測樣品位于光纖探頭（9)的 數(shù)值孔徑區(qū)域之外；所述恒流恒壓源（1)為貼片式LED光源（5)提供穩(wěn)定電流；所述光纖光 譜儀（3)的信息輸出端與計(jì)算機(jī)（4)連接。
2. -種半積分球熒光量子效率測量方法，其特征在于，在該方法中采用了權(quán)利要求1 所述的一種半積分球熒光量子效率測量裝置，其步驟為： ① 開啟恒流恒壓源設(shè)定好預(yù)定的電流電壓值驅(qū)動(dòng)貼片式LED光源（5)發(fā)光，在未安放 待測樣品（7)的情況下，等貼片式LED光源（5)發(fā)光穩(wěn)定后，光纖光譜儀（3)通過光纖探頭 (9)探測得到的激發(fā)光譜保存為Pasi (A)，該激發(fā)光的波長范圍為AfAih，其中\(zhòng)是激 發(fā)光譜的起始波長，Aih是激發(fā)光譜的截止波長； ② 打開半積分球光學(xué)腔（2)，將待測樣品（7)置于貼片式LED光源（5)之上并位于光 纖探頭（9)的數(shù)值孔徑區(qū)域之外，使其可以被激發(fā)光所照射并發(fā)出熒光，然后關(guān)閉半積分 球光學(xué)腔（2)，此時(shí)光譜儀（3)探測到的半積分球光學(xué)腔（2)空間內(nèi)未被吸收的激發(fā)光譜 保存為P?S2U)，被測樣品發(fā)射出熒光的光譜保存為Psm (X)，發(fā)射出熒光的波長范圍為 入％_X2h，其中是發(fā)射光譜的起始波長，X2H是發(fā)射光譜的截止波長； ③ 通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算被測樣品的量子效率n為：
【文檔編號(hào)】G01N21/64GK104502319SQ201410819732
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】杜曉晴, 陳宏 , 雷小華, 陳偉民, 劉顯明 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)