一种紫外低透过率的测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种紫外低透过率的测量方法，包括：向测量光源的光电倍增管施加负高压，使测量光源的光电倍增管工作在第一工作电压下；在测量光源的入射光口放置样品，利用光栅光谱仪测得样品相对能量光谱；取下样品，在入射光口放置衰减片，测得衰减片相对能量光谱；调节光电倍增管，使测量光源的光电倍增管工作在第二工作电压下；测量第二工作电压下光源和衰减片的相对能量光谱，得到衰减片的透过率；根据样品相对能量光谱、衰减片相对能量光谱以及衰减片的透过率，计算得到样品的透过率。本发明测量方法解决了溴钨灯光源测得的相对能量超过量程、伞布的透射能量数值小等原因造成的无法直接测得伞布透过率的问题，扩大了透过率可测波长范围。
【专利说明】
一种紫外低透过率的测量方法
技术领域
[0001] 本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种紫外低透过率的测量方法。
【背景技术】
[0002] 目前在测量伞布的透过率时，使用溴钨灯光源模拟太阳的紫外辐射。利用WG-8A型 组合式光栅光谱仪，调整其分辨本领在l.Onm，获取波长范围在280~500nm的透射能量光 谱。通过光栅光谱仪得到溴钨灯的相对能量光谱。再在入射光口放上待测样品一一某品牌 伞的伞布(其UPFM0)。保证伞布在平整、充分绷直状态下遮挡入射光口，再测样品透射的相 对能量光谱。将相同波长下的样品透射的相对能量Ετ与溴钨灯光源的相对能量E B相比，得到 伞布的能量透过率T，即：T = Et/Eb。通过《GB/T18830-2009纺织品防紫外线性能标准》（以下 简称《GB/T18830》）中的UPF的计算公式进一步计算出紫外线防护系数。
[0003] 但是，由于溴钨灯光源测得的相对能量超过量程、伞布的透射能量数值小，无法直 接测得伞布透过率。为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提出了一种紫外低透过率的测 量方法。
【发明内容】
[0004] 本发明提出了一种紫外低透过率的测量方法。只有在适合的波段中，既能测得有 效的Ετ又能测得未超量程的EB时，才可以直接计算伞布透过率。
[0005] 本发明提出的所述紫外低透过率的测量方法中，包括如下步骤：
[0006] 步骤一：向测量光源的光电倍增管施加负高压，使所述测量光源的光电倍增管工 作在第一工作电压下；
[0007] 步骤二:在测量光源的入射光口放置样品，利用光栅光谱仪测得样品相对能量光 谱；
[0008] 步骤三:取下样品，在所述入射光口放置衰减片，测得衰减片相对能量光谱；
[0009] 步骤四：调节所述光电倍增管，使所述测量光源的光电倍增管工作在第二工作电 压下；
[0010] 步骤五:测量第二工作电压下光源和衰减片的相对能量光谱，得到所述衰减片的 透过率；
[0011] 步骤六:根据所述样品相对能量光谱、衰减片相对能量光谱以及所述衰减片的透 过率，计算得到所述样品的透过率。
[0012] 本发明提出的所述紫外低透过率的测量方法中，所述样品的透过率如以下公式表 示：
[0013]
[0014] 式中，T表示样品的透过率，Ετ表示样品相对能量光谱，E/表示衰减片相对能量光 谱，f表示衰减片的透过率。
[0015] 本发明提出的所述紫外低透过率的测量方法中，所述衰减片的透过率如以下公式 表不：
[0016] i^BtVEb;
[0017] 式中，f表示衰减片的透过率，Ετ〃表示第二工作电压下测得的衰减片相对能量光 谱，Εβ表不第二工作电压下光源的相对能量光谱。
[0018] 本发明提出的所述紫外低透过率的测量方法中，所述第二工作电压低于所述第一 工作电压。
[0019] 本发明提出的所述紫外低透过率的测量方法中，所述第一工作电压为500-700V， 所述第二工作电压为400-600V。
[0020] 本发明提出的所述紫外低透过率的测量方法中，所述测量光源为溴钨灯光源。
[0021] 本发明的有益效果在于:本发明以衰减片透过率做中间量，将同一电压下样品和 衰减片的透射相对能量的比值乘以衰减片透过率，间接得到样品的透过率，解决了溴钨灯 光源测得的相对能量超过量程、伞布的透射能量数值小等原因造成的无法直接测得伞布透 过率的问题，扩大了透过率可测波长范围。经分析实验得到的伞布透过率数据可靠，可用于 UPF系数的计算。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明紫外低透过率的测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、 条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发 明没有特别限制内容。
[0024] 如图1所示，本发明紫外低透过率的测量方法包括如下步骤：
[0025] 步骤一：向测量光源的光电倍增管施加负高压，使测量光源的光电倍增管工作在 第一工作电压下；
[0026] 步骤二:在测量光源的入射光口放置样品，利用光栅光谱仪测得样品相对能量光 谱；
[0027] 步骤三:取下样品，在入射光口放置衰减片，测得衰减片相对能量光谱；
[0028] 步骤四：调节所述光电倍增管，使所述测量光源的光电倍增管工作在第二工作电 压下；
[0029] 步骤五:测量第二工作电压下光源和衰减片的相对能量光谱，得到衰减片的透过 率;衰减片的透过率如以下公式表示:f =ΕΤ〃/Εβ;式中，f表示衰减片的透过率，Ε/表示第 二工作电压下测得的衰减片相对能量光谱，Eb表示第二工作电压下光源的相对能量光谱。
[0030] 步骤六:根据样品相对能量光谱、衰减片相对能量光谱以及衰减片的透过率，计算 得到样品的透过率。样品的透过率如以下公式表示：式中，T表示样品的透过 率，Ετ表示样品相对能量光谱，E/表示衰减片相对能量光谱，f表示衰减片的透过率。
[0031] 本实施例中，采用伞布作为被测的样品，测量光源采用溴钨灯光源。
[0032] 由于溴钨灯光源测得的相对能量超过量程、伞布的透射能量数值小，无法直接测 得伞布透过率。只有在适合的波段中，既能测得有效的Ετ又能测得未超量程的Eb时，才可以 直接计算伞布透过率。例如，分别给光电倍增管加700、600、500V负高压，并在同一电压下测 量溴钨灯光源的相对能量和加伞布后透射相对能量。处理数据后发现，在700V电压下，可由 数据直接测量计算出的伞布透过率波长范围在290~320nm;在600V电压下，该波长范围为 310~329nm;在500V电压下，该波长范围为357~365nm。所以本发明提高光栅光谱仪的光电 倍增管负高压，有助于增强光电倍增管的灵敏性，从而提高同一波长下所测得的相对能量 的数值。
[0033] 在提高光电倍增管所加电压基础上，利用衰减片的透过率做中间量，得到连续的 透过率：首先得到光源相对能量Eb，然后在入射光口放上衰减片，得到衰减片的透射能量 E/，并计算出衰减片的透过率f，即：f =Bt〃/Eb。测量了在加同一电压下的伞布和衰减片 的相对能量光谱一一，通过下式，间接计算出同一波长下的伞布的透过率，即 T = g 提高光电倍增管所加电压，使Ε/τ在合适的第一工作电压下，在紫外波段的最 大值接近于光栅光谱仪的量程。Ετ、Ε/的测量值与f的测量值可以是来自于不同电压下的 测量结果，但为了减少模数转换误差，尽量选择高电压下所测量的值来进行计算，本发明中 第一工作电压的优选值为500-700V，第二工作电压的优选值为400-600V，针对同一样品测 量时所选取的第二工作电压需低于第一工作电压。例如本实施例中，测量在光电倍增管加 600V的第一工作电压下，测得伞布和衰减片的透射相对能量Ετ、Ε/，之后调节光电倍增管施 加500V负高压，在第二工作电压下下测得的衰减片的透过率f，由Τ = # ΧΤ'，计算可得到 的有效伞布透过率的波长范围在310~368nm。同理，在500V下测出Ετ、Ε/，尽量选择高电压 下测得的f，最终测得伞布的透射率波长范围在357~398nm。
[0034] 本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本 领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保 护范围。
【主权项】
1. 一种紫外低透过率的测量方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一：向测量光源的光电倍增管施加负高压，使所述测量光源的光电倍增管工作在 第一工作电压下； 步骤二:在测量光源的入射光口放置样品，利用光栅光谱仪测得样品相对能量光谱； 步骤Ξ:取下样品，在所述入射光口放置衰减片，测得衰减片相对能量光谱； 步骤四：调节所述光电倍增管，使所述测量光源的光电倍增管工作在第二工作电压下； 步骤五:测量第二工作电压下光源和衰减片的相对能量光谱，得到所述衰减片的透过 率. 步骤六:根据所述样品相对能量光谱、衰减片相对能量光谱W及所述衰减片的透过率， 计算得到所述样品的透过率。2. 如权利要求1所述的紫外低透过率的测量方法，其特征在于，所述样品的透过率如W 下公式表示：式中，T表示样品的透过率，Ετ表示样品相对能量光谱，E/表示衰减片相对能量光谱，1" 表示衰减片的透过率。3. 如权利要求2所述的紫外低透过率的测量方法，其特征在于，所述衰减片的透过率如 W下公式表示： Τ' =Ετ'7Εβ; 式中，Τ'/表示衰减片的透过率，Ετ"表示第二工作电压下测得的衰减片相对能量光谱，Εβ 表示第二工作电压下光源的相对能量光谱。4. 如权利要求1所述的紫外低透过率的测量方法，其特征在于，所述第二工作电压低于 所述第一工作电压。5. 如权利要求4所述的紫外低透过率的测量方法，其特征在于，所述第一工作电压为 500-700V，所述第二工作电压为400-600V。6. 如权利要求1所述的紫外低透过率的测量方法，其特征在于，所述测量光源为漠鹤灯 光源。
【文档编号】G01N21/31GK105973848SQ201610498700
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】胡啸, 赵振杰, 王春梅, 沈国土
【申请人】华东师范大学