玻璃透射率和反射率量測之儀器設備及操作流程

第三節 玻璃透射率和反射率量測之儀器設備及操作流程

量測透射率與反射率所使用的儀器設備及操作流程如下所述：

(1) 儀器設備

使用 LUMDA 900 型分光光譜儀

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。

<1> 開機

1. 檢查試件放置區內是否有雜物擋住光徑，若有任何雜物存在，則必須 將之移開，否則會影響儀器的自我校正，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 COMA 埠的裝置，

並誤判為滑鼠，這時候必須先開啟電腦，然後才開啟儀器，接著才開啟 控制軟體 UV WinLab。

<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. 由試件放置區中將測試玻璃試件取出。

5. 關閉儀器電源。

要控制儀器 Lambda 800/900 必須透過 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 Windows3.1、Windows95、

Windows98 系統，不過不適用 Win2000 是其缺點。

<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) 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。

(3) Scan(圖譜掃描)參數說明

圖譜掃描的量測，須指定掃描的範圍，以儀器的特性來說，其掃描的方 式是由最大波長掃描到小波長(nm)。

<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：設定每一個試件需要重覆測量幾次。

5. Cycle time：設定每一個 Cycle 的間隔時間。此項目必須在 Number of cycles 之項目的數值大於一小時之情形下才會出現。

<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 項配備部分。

<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。

<4> Inst. 光學系統設定 Lamps 燈源選擇及設定：

1. 設定燈源時，請按下[Lamps]按鈕，隨即會出現讓使用者選擇及設定燈源 的使用條件。

2. Lamp change：設定燈源的換位置，從300 nm 到 350 nm，使用者可以 自行設定燈源的切換位置，在設定波長以下是使用 UV 紫外燈，在設定 波長以上是使用 VIS 可見光燈。其內定值為 319.2nm。

3. Lamp VIS：設定可見光燈是打開。

4. Lamp UV：設定紫外光燈是否打開。

5. 設定完成後，按下[OK]確認輸入資料，或按下[Cancel]取消設定。

6. 注意：紫外光(UV)或可見光(VIS)不須使用時要設定為 OFF 狀態。

Monochromator 光柵設定：

1. 在 Lambda 900 的設定中，有兩組光柵可以使用，第一組是用在 UV/

VIS(紫外光/可見光)範圍，另一組則是用在 NIR(近紅外光)範圍。

2. Grating change：設定光柵的切換波長。使用者可以自行設定 700nm 到 900nm 內的任何一點為切換位置。其內定值為 860.8nm。

3. 設定完成後，按下[OK]確認輸入資料，或按下[Cancel]取消設定。

Beam 選擇試件擺放位置：

Lambda 800 / 900 的光徑，可以讓使用者自行決定，靠近外側放置試件，或 是靠近內側放置試件。

Detectors 偵測器設定：

1.偵測器部份與光柵部份類似，提供兩組偵測器用於 UV/VIS 部份及 NIR 部 份。Detector change：設定 Detector 的的切換波長。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 860.8nm。

2. 設定完成後，按下[OK]確認輸入資料，或按下[Cancel]取消設定。

(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：選擇試件的計算方式。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：共有幾個試件的計算方式。當測試的試件不只一個 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：顯示待測試件的列號，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：可以輸入有關試件的說明。

9．Fill down 按鈕：當使用者選取一整行的欄位時，按下此鈕，可以使用

第一列的資料，填入以下各列的欄位中，以節省輸入時間。

(5) 執行圖譜掃描

以滑鼠按下[Start]按鈕，開始進行量測。

(6) 試件的安裝

為求出玻璃各波長範圍的透射率與反射率，同一試件須作分光透射率與 分光反射率量測，其試件安裝方法分別如圖 2 和圖 3 所示：

圖 2 量測反射率試件之擺放位置 圖 3 量測透射率試件之擺放位置 (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. [CNS12381-透射率與反射率]中之公式，將經由分光光譜儀所量測到的各 波長之光譜數據後，代入各波長之透射率和反射率的積分公式，即可求 得不同波長範圍的透射率和反射率。

2.利用 UV WinLab 項下之 DATA Handling 內之 Architectural Glass 方 法裡的 ASTM-891 或 ISO-9050 等方法加以計算，並求出結果。

(8) 注意事頊

1.儀器上方應避免放置液態物品，以避免不甚打翻而流入儀器內部，進 而造成光學系統污染或電路短路等情形。

2. 試件量測完成後應立刻取出，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擋住，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. 關閉儀器電源前必須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製品，僅可以高壓空氣加以清潔，不可以任何 接觸方式清潔。