荧光材料的颜色测量

　　荧光材料是由金属（锌、铬）硫化物或稀土氧化物与微量活性剂配合经煅烧而成。颜色一般为无色或浅白色，是在紫外光(200～400nm)照射下，依颜料中金属和活化剂种类、含量的不同，而呈现出各种颜色的可见光(400～800nm)。荧光材料吸收一定波长的光，并立刻向外发出不同波长的光，称为荧光，当入射光消失时，荧光材料就会立刻停止发光。更确切地讲，荧光是指在外界光照下，人眼见到的一些相当亮的颜色光，如绿色、橘黄色、黄色，人们也常称它们为霓虹光。
        随着科学技术的进步，人们对荧光的研究越来越多，荧光物质的应用范围越来越广。荧光物质除用作染料外，还在有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更广泛的应用。因此，研究和讨论荧光材料的颜色测量具有重要的意义。
        根据斯托克斯定律( Stockes’law) ，当荧光物质吸收了入射的辐射能量之后，被激发的荧光分子在返回基态时就会发射出比吸收的入射波长更长的辐射。当目视观察被光源照明的荧光材料时，人眼将看到可见区范围内的全部光谱辐射,即同时观察到材料对光源的反射(或透射)光谱和材料的荧光发射光谱。因此，采用物理方法测量荧光材料的颜色时,其测量结果必须与目视评价一致,否则会得到错误的结论。杭州彩谱科技有限公司自主研发生产了分光测色仪，并不断提高技术，最近研发的新品分光测色仪CS-650采用氙灯光源，光谱覆盖比分光测色仪系列中其他测色仪要广，测量波长范围为360~740nm，能够精确测量荧光材料的颜色。
        常用的荧光材料颜色测量方法有单色光激发测量法和复合光照射测量法。
        一、单色光激发测量法（如下图）

        原理是通过激发单色仪给样品以某一特定波长µ的单色光照射，然后用分析单色仪来测量可见波段各波长λ的辐亮度因数β(λ,µ)。对于不同的入射波长测得相应的辐亮度因数β(λ,µ) ，可得当入射辐射光谱分布为S(µ)时，荧光材料在波长λ的反射和发射的相对光谱分布R (λ)

        由上可得荧光材料的三刺激值

        二、复合光照射测量法
        复合光照射测量法的特点是激发光源由复合光源直接照明。直接测得荧光材料在测试所用光源照射下的光谱辐亮度因数β(λ)，从而计算出三刺激值。结果只局限于特定光源照射的客观效果，无法推算在另一光源下此荧光材料的颜色特性。

        复合光照射测量法原理（如下图）：

        2.1光电积分法
        实际的荧光材料测色系统,可以有各种具体的结构形式。如下图所示，这是利用积分球光学几何条件d /0测量荧光材料全光谱辐亮度因数(即荧光样品的反射和发射光谱辐亮度因数的总和)的系统原理图，仪器采用氙灯D65模拟器,使标准和样品得到复色光照明,两束测试光由单色仪先后接收,最后获得测量数据。

        2.2分光测量法
        然而,在实际应用中要精确模拟标准照明体的光谱分布并非易事，特别是要模拟标准D65更为困难。因此,以上采用一个单色仪的测量方法精度较低，且其所获得面地反映荧光材料的性能。为了克服上述缺陷,可以采用双光路分光测量系统，在光路中增加光谱仪，将全光谱光源通过光栅按不同波长进行分光，得到每个波长下样品的反射光的光谱辐亮度因数，与光源的光谱辐亮度因数对比之后，可以计算出荧光样品的色度参数。
        下图为采用双单色仪系统测量荧光材料的例。该方法需要光谱仪和光电探测器的光谱响应特性,而利用标定过的光源、标准白板和光电探测器,就可以确定其光谱响应特性。

        彩谱分光测色仪CS-650采用复合光照射测量法中的分光测量法，照明光源为脉冲氙灯，可实现的测量光源包括A, C, D50, D55, D65, D75, F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9, F10, F11, F12, DLF, TL83, TL84, NBF, U30, CWF，完全能够满足对荧光材料进行精准地颜色测量的要求。
        杭州彩谱科技有限公司是一家专注于光学、颜色等光电测试技术领域的高新科技企业。彩谱坚持不懈地进行技术研发和品牌服务的提升确保了公司产品的稳定性。目前，公司已拥有国内外专利10余项，在申请的专利20余项，发表学术论文10余篇，并多次应邀在国际国内权威性学术会议上作技术报告。杭州彩谱科技有限公司致力于为用户提供优质的产品和服务。你可以通过电话联系我们：400-0727-281或访问我们的官网：www.hzcaipu.com