石英玻璃光譜透射比試驗方法2024-04-25發(fā)布2024-11-01實施國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國建筑材料聯(lián)合會提出。本文件由全國工業(yè)玻璃和特種玻璃標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC447)歸口。本文件起草單位：中國國檢測試控股集團股份有限公司、久智光電子材料科技有限公司、中天科技精密材料有限公司、內(nèi)蒙古歐晶科技股份有限公司、長飛光纖光纜股份有限公司、成都光明光電股份有限公司、中國建筑材料科學(xué)研究總院有限公司、武漢長進光子技術(shù)股份有限公司、江蘇奧藍工程玻璃有限公司、東?？h奧博石英制品有限公司、宏安集團有限公司、杭州永特信息技術(shù)有限公司、上海傳芯半導(dǎo)體有限公司、神光光學(xué)集團有限公司、江蘇鑫華半導(dǎo)體科技股份有限公司、長沙韶光芯材科技有限公司、東旭集團有限公司、深圳清溢光電股份有限公司、中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所、武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司、信義光伏(蘇州)有限公司、杭州虹譜光色科技有限公司、華能(泰安)光電科技有限公司、山東省科學(xué)院激光研究所、中航復(fù)合材料有限責(zé)任公司、深圳市路維光電股份有限公司、江蘇亨通光導(dǎo)新材料有限公司、河源市信大石英電器有限公司、浙江浩銳石英科技有限公司。楊學(xué)東。1石英玻璃光譜透射比試驗方法1范圍本文件規(guī)定了石英玻璃光譜透射比試驗方法的原理、儀器設(shè)備、試樣、試驗步驟、數(shù)據(jù)處理、試驗報告。本文件適用于石英玻璃光譜透射比的測試，其他材料參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期引用的文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T13962光學(xué)儀器術(shù)語JC/T2205石英玻璃術(shù)語3術(shù)語和定義GB/T13962和JC/T2205界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4原理光譜透射比(也稱光譜透過率或光譜透光率)是利用分光光度計測試指定波長范圍內(nèi)的透射比，即指定波長范圍內(nèi)各個波長處的透過試樣的透射光強度與入射光強度之比的百分?jǐn)?shù)，見公式(1)。式中：T?——光譜透射比中某波長處的透射比；I?——某波長處透過試樣的透射光強度；I??——某波長處入射光強度。5儀器設(shè)備5.1分光光度計5.1.1波長最大允許誤差及透射比最大允許誤差應(yīng)不超過表1的規(guī)定。表1波長最大允許誤差及透射比最大允許誤差波長區(qū)域紫外區(qū)可見光區(qū)近紅外區(qū)波長最大允許誤差/nm士1.0士4.0士4.0透射比最大允許誤差/%士1.025.1.2當(dāng)測試幾何條件為垂直/垂直(符號為：0°/0°)時，應(yīng)滿足照明光束的光軸與試樣表面法線的夾角不超過10°,照明光束中任一光線與光軸的夾角不超過5°。5.1.3當(dāng)測試幾何條件為垂直/漫射包含規(guī)則成分(符號為：0°/di)時，應(yīng)配備積分球，積分球直徑宜不小于150mm。積分球內(nèi)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的設(shè)施，防止直接透射光和一次透射光直接進入光電探測器。5.2試樣支架和光闌測試曲面試樣時，如無法確保入射光垂直于試樣測試位置則應(yīng)配置試樣支架。支架材質(zhì)應(yīng)堅固不易變形，直立面與底座應(yīng)垂直，能夠平穩(wěn)放置于分光光度計的試樣光路中，支架結(jié)構(gòu)應(yīng)確保試樣直立于注：因儀器設(shè)備試樣倉大小及測試試樣尺寸不同，所需要的試樣支架尺寸不同，附錄A給出一種試樣支架的示例。需要縮小入射光斑尺寸時應(yīng)配置光闌。光闌材質(zhì)應(yīng)堅固不易變形，能夠垂直放置于分光光度計的試樣光路中，光闌中心的狹縫或圓孔能夠縮小入射光斑尺寸，以確保光斑尺寸小于試樣測試位置。例如：光闌可以是一系列中心有適宜寬度狹縫或圓孔、厚2mm的金屬薄板。注：由于儀器設(shè)備特性及測試試樣尺寸不同，因此所需要的光斑尺寸不同，入射光斑尺寸見附錄A,也能采用其他方法調(diào)整光斑尺寸。5.3游標(biāo)卡尺等量具分度值不低于0.02mm。6試樣6.1平面試樣的長度宜大于40mm,寬度宜大于5mm,兩個測試面之間的厚度宜小于10mm,試樣測試面厚度的最大值與最小值之差應(yīng)小于0.5mm。數(shù)量1塊。6.2曲面試樣的高度宜大于40mm;對于直徑不大于20mm的管狀試樣應(yīng)沿直徑切成半管，任取1段半管，其中當(dāng)直徑小于12mm(厚壁石英玻璃管內(nèi)徑小于12mm)時，宜采用同原料、同工藝生產(chǎn)的直徑大于12mm的試樣代替；對于直徑大于20mm的管狀試樣，切取試樣弦長宜為20mm～40mm。數(shù)量6.4試樣兩個測試面為切割面時，應(yīng)進行機械拋光。6.5兩個測試面應(yīng)保持清潔，必要時可采用下列方式清潔試樣：a)無水乙醇擦拭；b)用去離子水沖洗，擦干或烘干；c)用超聲波清洗機清潔，擦干或烘干。7試驗步驟7.1確定測試幾何條件按需求選擇適宜的測試幾何條件：b)垂直/漫射包含規(guī)則成分(符號為：0°/di):照明體垂直入射和漫射接收，包含規(guī)則成分。37.2平面試樣的測試7.2.1用游標(biāo)卡尺等量具測量試樣測試面的厚度，測量點不少于3個，取測量值的算術(shù)平均值記為試樣厚度，修約至1位小數(shù)。7.2.2開啟分光光度計，進行預(yù)熱，預(yù)熱時間不小于10min。7.2.3設(shè)定需測試的波長范圍、波長間隔等參數(shù)，按照儀器說明書調(diào)試設(shè)備。7.2.4按下列方式放置試樣。a)當(dāng)選擇垂直/垂直幾何條件時，將試樣放置在試樣光路中入射光束的焦平面附近，使入射光垂直于試樣測試位置。b)當(dāng)選擇垂直/漫射包含規(guī)則成分幾何條件時，將試樣緊靠在儀器積分球入射口處，使入射光垂直于試樣測試位置。7.2.5當(dāng)試樣尺寸小于入射光斑尺寸時，將光闌放置在試樣前面，調(diào)整入射光斑尺寸，以確保光斑全部入射到試樣測試位置。7.2.6啟動掃描，測試試樣的光譜透射比曲線。7.3曲面試樣的測試7.3.1用游標(biāo)卡尺等量具測量試樣兩端的厚度，取算術(shù)平均值記為試樣厚度，修約至1位小數(shù)。7.3.3將儀器波長設(shè)置為可見光區(qū)域，按下列方式調(diào)整入射光斑尺寸并觀察。a)當(dāng)選擇垂直/垂直幾何條件時，通過調(diào)整儀器狹縫寬度或在試樣前面安裝光闌，用平整的坐標(biāo)紙等放置在入射光束的焦平面附近，目視觀察坐標(biāo)紙上入射光斑的影像，直至入射光斑尺寸適宜。b)當(dāng)選擇垂直/漫射包含規(guī)則成分幾何條件時，在試樣前面安裝光闌并按照上述方法在積分球入射口處觀察入射光斑的影像，直至入射光斑尺寸適宜。注：若曲面試樣直徑大于20mm,無須調(diào)整光斑尺寸。7.3.4再次按照儀器說明書調(diào)試設(shè)備。7.3.5試樣凹面朝向光源，按下列方式放置試樣。a)當(dāng)選擇垂直/垂直幾何條件時，將試樣豎直放置在試樣光路中入射光束的焦平面附近，需要時使用試樣支架，試樣凸面緊貼試樣支架，使入射光垂直于試樣測試位置，如圖1所示。標(biāo)引序號說明：1——試樣；4——試樣支架直立面；2—-入射光；5——橡皮泥。3——試樣支架底座；注：其中試樣支架見附錄A;橡皮泥用于緊貼試樣，根據(jù)實際情況也能選擇其他方式緊貼試樣。圖1試樣、入射光與試樣支架位置的俯視示意圖4b)當(dāng)選擇垂直/漫射包含規(guī)則成分幾何條件時，將試樣凸面緊靠在儀器積分球入射口處，使入射光垂直于試樣測試位置。7.3.6啟動掃描，測試試樣的光譜透射比曲線。8數(shù)據(jù)處理根據(jù)需要，對測試獲得的光譜透射比曲線和數(shù)據(jù)，選擇下列方式處理：a)讀取指定波長處的透射比值并記錄，透射比值修約至1位小數(shù)(特殊約定除外);b)計算指定波長范圍內(nèi)的透射比算術(shù)平均值，即按約定的波長間隔取各波長處的透射比值并求和，除以數(shù)據(jù)個數(shù)，得到該波長范圍內(nèi)的透射比平均值，修約至1位小數(shù)(特殊約定除外)。9試驗報告試驗報告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：b)測試依據(jù)的文件編號；c)測試的波長范圍和波長間隔；d)測試幾何條件、試驗結(jié)果及試樣實測厚度；e)測試中需要說明的問題；5(資料性)入射光斑尺寸和試樣支架A.1入射光斑尺寸A.1.1不同儀器設(shè)備的入射光斑尺寸(即高度、寬度)不同，當(dāng)入射光斑高度小于試樣高度，則不影響測試結(jié)果，因此光斑寬度是主要影響因素。A.1.2對于曲面試樣，光斑寬度適宜時，則入射光能近似垂直于試樣測試位置，減少曲面對入射光的折射和反射，從而減少光斑寬度對曲面試樣光譜透射比測試結(jié)果的影響。表A.1垂直/垂直幾何條件下推薦的入射光斑寬度單位為毫米試樣直徑(d)6<d≤12入射光斑寬度表A.2垂直/漫射包含規(guī)則成分幾何條件下推薦的入射光斑寬度單位為毫米試樣直徑(d)6<d≤88<d≤10入