第一章、準備工作 1.1 樣品尺寸
1.紫 外 光 /可 見 光 /近 紅 外 光 分 光 光 譜 儀 樣 品 室 最 大 可 以 容 納 15x15
㎝,厚 度 10 ㎝ 之 樣 品 加 以 測 試;但 為 求 實 驗 之 精 確,仍 建 議 使 用 10x10 ㎝ , 厚 度 不 超 過 2 ㎝ 之 樣 品 來 測 試 。
2.紅 外 線 光 譜 儀 , 所 使 用 的 樣 品 尺 寸 須 完 全 配 合 樣 品 槽 尺 寸 , 其 大 小 為 5x2 ㎝ , 厚 度 不 宜 過 厚 。
1.2 樣品之清潔
1.樣 品 在 進 行 測 試 之 前 須 進 行 清 潔 之 動 作 , 可 以 先 以 純 酒 精 加 以 清 潔 , 再 用 純 水 加 以 沖 洗 乾 淨 , 最 後 並 必 須 加 以 烘 乾 。
2.樣 品 再 拿 取 時 須 留 意 不 要 讓 側 市 區 埠 位 沾 上 指 紋 。 1.3 實驗室環境
為 避 免 空 氣 中 之 水 蒸 氣 影 響 實 驗 之 準 確 性 , 在 實 驗 過 程 中 , 函 基 線 校 正 期 間 , 實 驗 室 應 保 持 固 定 之 溫 度 與 溼 度 。
第二章、日光穿透與反射率量測 2.0 儀器設備
使 用 LUMDA 900 型 分 光 光 譜 儀 2.1 儀器開啟與關機
1.在 您 進 行 實 驗 以 前 , 請 先 開 機 暖 燈 二 十 至 三 十 分 鐘 , 以 使 燈 源 更 穩 定 。
2.若 要 讓 儀 器 達 到 絕 對 穩 定 , 則 需 要 暖 燈 兩 個 小 時 以 上 。
3.當 您 操 作 儀 器 時 , 請 先 確 認 儀 器 不 是 在 運 動 狀 態 , 再 進 行 下 一 步 驟 的 操 作 。
2.1.1 開機
1.檢 查 樣 品 放 置 區 內 , 是 否 有 雜 物 檔 住 光 徑 , 若 有 任 何 雜 物 存 在 , 則 必 需 將 之 移 開 , 否 則 會 影 嚮 儀 器 的 自 我 校 正 , 因 而 造 成 開 機 不 正 常 。
2.打 開 儀 器 電 源 (開 關 位 置 在 儀 器 上 面 , 靠 近 右 後 方 位 置 )。
3.打 開 電 腦 電 源 , 進 入 Windows 畫 面 (以 Win98 為 例 )。
4.進 入 UV WinLab 儀 器 控 制 軟 體 。
5.等 待 儀 器 自 我 測 試 及 自 我 校 正 動 作 完 成 後 , 即 可 開 始 操 作 。
注 意:在 Windows 的 環 境中,有 些電 腦 在開 機 時,會 自 動抓 取 Com 埠 的 裝 置,並 誤 判 為 滑 鼠,這 時 候 必 需 先 開 啟 電 腦,然後 才 開 啟 儀 器 , 接 著 才 開 啟 控 制 軟 體 UV WinLab 。
2.1.2 關機
1.確 認 儀 器 所 有 的 量 測 動 作 皆 已 停 止 。
2.結 束 UV WinLab 軟 體 , 及 Windows 作 業 環 境 。 3.關 閉 電 腦 電 源 。
4.將 測 試 的 樣 品 由 樣 品 放 置 區 中 取 出 。 5.關 閉 儀 器 電 源 。
要 控 制儀 器 Lambda 800/900 必 需 透 過 UV WinLab 操 作 軟體 來 進 行 。 這 是 一 套 運 作 在 Windows 環 境 下 的 軟 體 。 此 套 軟 體 適 用 於
2.1.3 啟動及結束 UV WinLab 軟體
以 Win98 為 例 , 用 滑 鼠 選 取 “ 開 始 ” -> “ 程 式 集 ” ->
“PerkinElmer
Applications” -> “Lambda 900”, 即 可 啟 動 UV WinLab 軟 體 。 2.2 Method 的設定與執行
在 UV WinLab 軟體 中 , 您 可 以 將 不 同 的 量 測 條 件 , 儲 存 成 不 同 名 字 的 Method , 但 同 一 時 間 只 能 有 一 個 Method 在 執 行 。
2.3 Scan (圖譜掃描) 參數說明
圖 譜 掃 描 的 量 測 , 需 指 定 掃 描 的 範 圍 , 以 儀 器 的 特 性 來 說 , 其 掃 描 的 方 式 是 由 最 大 波 長 掃 描 到 最 小 波 長 (nm)。
2.3.1 Scan. 頁
1. Abscissa mode : 直 接 由 滑 鼠 選 擇 橫 軸 座 標 單 位 。 2. Abscissa start : 輸 入 掃 描 範 圍 的 起 始 波 長 。 (
1800)
3. Abscissa end : 輸 入 掃 描 範 圍 的 結 束 波 長 。 (340)4. Number of cycles : 設 定 每 一 個 樣 品 需 要 重 覆 測 量 幾 次 。 5. Cycle time : 設 定 每 一 個 Cycle 的 間 隔 時 間 。 此 項 目 必 需 在
Number of cycles 項 目 的 數 值 大 於 一 時 才 會 出 現 。 2.3.2 Inst. 頁
Inst. 頁 主 要 是 針 對 儀 器 內 部 的 各 項 配 備 進 行 設 定 , 包 含 基 本 配 備 及 選 項 配 備 部 份 。
2.3.3 Inst. 掃描條件設定
1. Ordinate Mode : 選 擇 縱 軸 座 標 單 位 。
2. Baseline Filename : 輸 入 儲 存 基 線 的 檔 案 名 稱 。 3. Include 0% : 設 定 基 線 掃 描 是 否 包 含 0%。
4. Data Interval : 輸 入 資 料 點 的 取 樣 間 隔 。 (10)
5. Standard Mode : 選 擇 此 項 , 則 掃 描 內 容 是 以 標 準 格 式 來 輸 入 。 6. Expert Mode : 選 擇 此 項 , 則 掃 描 內 容 是 以 專 家 格 式 來 輸 入 。 7. UV/Vis (紫 外 光 /可 見 光 ) 部 份
8. Integration Time (sec) : 輸 入 每 一 點 的 積 分 時 間 。
9. Scan Speed (nm/min) : 顯 示 設定 的 掃描 速 度, 此 欄位 無 法直 接 輸 入 , 而 是 由 積 分 時 間 與 取 樣 間 隔 計 算 而 來 。
10. Slit Mode : 在 正 常 條 件 下 , 由 軟 體 自 行 設 定 。 11. Slit (nm) : 設 定 狹 縫 寬 度 。
12. Gain : 在 正 常 條 件 下 , 由 軟 體 自 行 設 定 。 13. NIR (近 紅 外 光 ) 部 份
14. Integration Time (sec) : 輸 入 每 一 點 的 積 分 時 間 。
15. Scan Speed (nm/min) : 顯 示 設 定 的 掃 描 速 度 , 此 欄 位 無 法 直 接 輸 入 , 而 是 由 積 分 時 間 與 取 樣 間 隔 計 算 而 來 。
16. Slit Mode : 在 正 常 條 件 下 , 由 軟 體 自 行 設 定 。 17. Slit (nm) : 在 正 常 條 件 下 , 由 軟 體 自 行 設 定 。 18. Gain : 設 定 信 號 放 大 倍 數 。
2.3.4 Inst. 光學系統設定 2.3.4.1 Lamps 燈源選擇及設定
1. 設 定 澄 源 時 , 請 按 下 [Lamps] 按 鈕 , 隨 即 會 出 現 如 下 畫 面 , 讓
及 NIR 部 Detector change : 設 定 Detector 的 切 換 波 長 。 在 切 換 波 長 以 下 是 使 用 PMT Detector , 而 在 切 換 波 長 以 上 則 是 使 用 PbS Detector 。 其 切 換 位 置 的 內 定 值 為
860.8 nm 。
2. 設 定 完 成 後 , 按 下 [OK] 確 認 輸 入 資 料 , 或 按 下 [Cancel] 取 消 設 定 。
2.4 Sample 頁
1. 這 一 頁 是 設 定 量 測 後 的 儲 存 檔 名 。
2. Result Filename : 設 定 文 字 資 料 的 儲 存 檔 名 。
3. Calculation factor : 選 擇 樣品 的 計算 方 式。 隨 著選 擇 的不 同 , 會 在 下 方 出 現 不 同 的 欄 位 , 用 以 換 算 回 原 始 數 據 。
4. Number of samples : 共 有 幾個 樣 品要 測 試。 當 測試 的 樣品 不 只 一 個 時,軟 體 會 提 示 使 用 者 放 入 相 對 應 的 樣 品,再 開 始 進 行 量 測 。 5. No. 欄:顯 示待 測 樣品 的 列號,其 列數 會 配合 Number of samples
增 減 。
6. Sample 欄 : 圖 譜 的 儲 存 檔 名 。 7. Factor 欄 : 換 算 參 數 。
8. Sample Info 欄 : 可 以 輸 入 有 關 樣 品 的 說 明 。
9. Fill down 按 鈕 : 當 使 用 者 選 取 一 整 行 的欄 位 時 , 按 下 此 鈕 , 可 以 使 第 一 列 的 資 料 , 填 入 以 下 各 列 的 欄 位 中 , 以 節 省 輸 入 時 間 。 2.5 執行圖譜掃描
以 滑 鼠 按 下 [Start] 按 鈕 , 開 始 進 行 量 測 2.6 樣品的安裝
為 求 出 日 光 的 穿 透 率 與 反 射 率 , 同 一 是 件 須 作 穿 透 量 測 與 反 射 量 測 , 其 樣 品 安 裝 方 法 分 別 如 下 二 附 圖 所 示
附圖 4-1 穿透率量測 附圖 4-2 反射率量測 2.7 透射率與反射率之計算
透 射 率 與 反 射 率 之 計 算 可 以 下 列 兩 種 方 法 加 以 計 算
1.利 用 ’日 光 輻 射 熱 取 得 率 xls’中 的 ’CNS1238-透 射 與反 射 ’頁 中 之 公 式 , 將 經 由 分 光 儀 分 析 之 後 各 波 長 之 反 射 率 和 透 射 率 分 別 填 入 綠 色 ρ (λ )列 中 , 可 得 到 分 別 的 結 果 R 值 。
2.利 用 UV WinLab 中 之 DATA Handling 中 之 Architectural Glass 方 法 中 之 ASTM-891 或 ISO-9050 等 方 法 加 以 計 算 出 結 果 。
2.8 注意事項
1. 儀 器 上 方 應 避 免 放 置 液 態 物 品,以避 免 不 甚 打 翻,流 入 儀 器 內 部,
造 成 光 學 系 統 污 染 , 或 電 路 短 路 等 情 形 。
2. 樣 品 測 試 完 成 後 , 應 即 刻 取 出 , 不 應 留 置 於 儀 器 中 。
3. 光譜儀為電子儀器設備,在儀器上方靠近後面的位置,有一排散熱孔,
應注意不要被任何雜物檔住,以避免散熱不良,造成儀器過熱。
4. 儀器關機後,到下一次開機前,應間隔三十秒以上,以避免造成電源供 應器損壞。
5. 關 閉 儀 器 電 源 前 , 必 需 確 認 儀 器 已 經 完 全 停 止 動 作 。
6. 不 要 以 肉 眼 去 看 UV 燈 , 因 為 UV 燈 的 紫 外 線 強 度 非 常 高 , 若 長 時 間 照 射 , 會 對 眼 睛 造 成 傷 害 。
7. 更 換 燈 源 時 , 應 注 意 高 溫 , 以 免 造 成 燙 傷 。
8. 積 分 球 與 其 白 片 為 鐵 弗 隆 製 品 ,僅 可 以 高 壓 空 氣 加 以 清 潔 , 不 可 以 任 何 接 觸 方 式 清 潔 。
第三章、半球輻射率之量測 3.0 儀器設備
使 用 傅 利 葉 轉 換 遠 紅 外 線 光 譜 儀 3.1 儀器開啟與關機
1.本 儀 器 無 須 關 機 , 一 但 打 開 即 持 續 待 機
2.如 果 將 儀 器 關 機 過 一 段 時 間 後 , 建 議 在 實 驗 之 前 須 充 填 氮 氣 3.進 入 開 始 工 具 列 >設 定 >控 制 台 >網 路 >點 選 tcp/ip 選 項 >點 選 內 容 >
點 選 IP 位 址 標籤 >點 取自 設 IP>確 認 IP 位 址 為 167 . 116 . 185 . 70, 子 網 路 遮 罩 為 255 . 255 . 0 . 0。
4.本儀器使用網路線為傳輸線
5.進 入桌 面 >點選 Spectrum>進 入 Login 視 窗 >在 Instrument 中 選 取 Spectrum One 選 項 >出 現 是 否 要 進 行 背 景 掃 描 對 話 框 >Cancel 3.2 背景光譜掃描
(3)改 變 Scan 範 圍 (4)啟動 Spectrum 程 式(5)室 內環 境 狀況 改 變時。
掃 描 步 驟 如 下
3.2.1 將全反射標準件置入樣品區內
將 全 反 射 標 準 件 置 入 樣 品 區 內 , 全 反 射 面 朝 上
附圖 4-3 傅利葉轉換紅外線光譜儀樣品測試與擺置 3.2.2 Sample 頁
點 選 主表 單 上之 Instrument 下 拉 選 項 >選 取 Scan>點 選 Sample 頁 >在 name 中 輸 入 背 景 光 譜 之 名 稱 (支 援 長 檔 名 )
3.2.3 Scan 頁 1. Range 設 定
. Start:4000㎝-1 . End:400㎝-1 2. Option 設 定
Scan Type:選取Background Unit:自動變更為EGY
3. Duration 選 項
點選Scan Number>設定為20
點選Apply>出現Scan後,再按下Scan,即可進行背景光譜掃描 3.3 樣品全反射光譜掃描
如 果 樣 品 兩 面 之 狀 況 並 不 相 同 , 需 要 針 對 不 同 的 表 面 分 別 進 行 下 述 之 步 驟 , 以 利 求 得 玻 璃 的 室 內 側 和 室 外 側 之 半 球 輻 射 率 。 3.3.1 將測試件置入樣品區內
將 測 試 件 置 入 樣 品 區 內 , 測 試 面 朝 上 3.3.2 Sample 頁
點 選 主表 單 上之 Instrument 下 拉 選 項 >選 取 Scan>點 選 Sample 頁 >在 name 中 輸 入 樣 品 光 譜 之 名 稱 (支 援 長 檔 名 )
3.3.3 Scan 頁 1.Range 設 定
Start: 4000 ㎝- 1 End: 400 ㎝- 1 2.Option 設 定
Scan Type: 選 取 Sample Unit: 選 取 %R
3.Duration 選 項
點 選 Scan Number>設 定 為 20
點選Apply>出現Scan後,再按下Scan,即可進行樣品光譜掃描
1.點 選主 表 單上 之 Process 下 拉 選 項 >選 取 Convert X>點 選 μ m 之 單 位 >更 改
Data Interval 為 0.5μ m
2.點 選 原 來 之 光 譜 >按 下 Delet>點 選 新 轉 換 之 光 譜 >按 下 工 具 列 上 之 Auto Scal X>按下 工 具列 上 之 Auto Scal Y , 如 此 便 可 以 看 到 新 轉 換 之 圖 形
3.點 選主 工 具列 之 File>Save as >選 取 存 檔 類 型 為 ASCII, 並 輸 入 存 檔 檔 名 >按 下 確 定
3.4 半球輻射率之計算
1.利 用 ’日 光 輻 射 熱 取 得 率 xls’中 的 ’半 球 輻 射 率 ’頁 中 之 公 式 , 將 經 由 傅 利 葉 轉 換 紅 外 線 光 譜 儀 分 析 之 後 各 波 長 之 反 射 率 和 透 射 率 分 別 填 入 綠 色 ρ (λ )列 中 。
2.依 據 鍍 膜 的 形 式 , 選 擇 適 當 的 係 數 值 3.求 得 玻 璃 表 面 之 半 球 輻 射 率 ε
3.5 注意事項
1.乾 燥 劑 應 該 在 訊 息 出 現 時 , 應 更 換 乾 燥 劑 , 更 換 方 法 請 詳 見 操 作 手 冊 (編 號 : )
2.如 果 將 儀 器 關 機 過 一 段 時 間 後 , 建 議 在 實 驗 之 前 須 充 填 氮 氣 3.充 填 氮 氣 時 , 應 該 注 意 通 風 情 形 , 人 員 應 避 免 於 室 內 , 以 防 止 人
員 產 生 窒 息 之 危 險 4.環 境 狀 況 需 要 穩 定 維 持
5.樣 品 應 該 乾 淨 與 乾 燥 , 以 防 止 影 響 實 驗 結 果
第 四 章 、 玻 璃 日 光 輻 射 熱 取 得 率 計 算
利 用 第 二 章 所 求 得 之 玻 璃 日 光 透 射 率 與 反 射 率 和 第 三 章 所 求 得 的 玻 璃 表 面 室 內 側 與 室 外 側 之 半 球 輻 射 率 , 輸 入 日 光 輻 射 熱 取 得 率 xls’中 的 ’ 單 板 玻 璃 太 陽 熱 輻 射 取 得 率 ’程 式 中 綠 色 各 項 次 , 即 可 分 別 得 到 夏 季 和 冬 季 透 過 玻 璃 的 日 光 輻 射 熱 取 得 率 η 值 。