使用Lambda 1050 UV / VIR / NIR光谱仪和URA配件来测量增强的镜面反射器（ESR）薄膜

增强的镜面反射器（ESR），如3M Vikuiti™是高度反射的，镜状光学增强膜主要用于光回收液晶显示器（LCD）应用，用于高效率亮度增强。ESR多层聚合物干涉镜是在1960年代后期开发的（图1）。这些薄膜是超薄，柔性和非金属的，并使用多层聚合物技术。由于其薄膜设计，它们用于各种设备和配置，例如手机，监视器和电视。光再循环改善了显示屏亮度，同时节省了大量的能量。

图1。一种由增强镜面反射(ESR)聚合物薄膜制成的卷板。

ESR薄膜通常反射98%的光。这意味着更多的光线可以被回收和反射，以呈现更明亮的显示器，并且为LCD显示器供电所需的能量也大大减少。增加的亮度显示在一个更宽的视角。图2显示了一个标准的LCD显示图，显示了ESR薄膜应用的区域。几乎所有的液晶显示器都采用ESR薄膜。这些薄膜还可以用于控制和优化建筑照明、太阳能照明(如图3所示的管状采光设备(tdd))和汽车照明。

图2。简化的LCD面板示意图说明了ESR薄膜的典型使用情况。

图3。管状采光装置(tdd)的例子，它利用屋顶屋顶捕捉阳光，然后通过从屋顶到天花板的反射管将阳光转移到室内。对于大多数商用tdd, ESR薄膜被用于光转移管的内部，以实现高反射率(在可见光谱中反射高达99.7%)，从而提供最大的可见光。

在商业TDDS的情况下，通过在光学传递管的内部中使用ESR膜来实现高镜面反射率。这提供了最高可见光，具有降低的太阳能热量增益。TDD的光输出高，提供相同的光线，您将期望从天窗中获得其尺寸的多次。TDDS节约能量，通过允许在白天关闭电动灯来减少环境污染。

测量的挑战

商业上可获得的分光光度计使得难以验证ESR膜的性能。由于这种薄膜设计用于在可见光谱范围，入射角和光极化的不同状态下实现超高反射率，因此应使用绝对可变角度反射率附件和自动偏振附件的组合来确定ESR电影。由于这些薄膜非常薄，因此用户会发现难以正确地将ESR膜放在反射率样品夹具中。该技术是必需的，以确保薄膜的表面继续保持平坦到入射光束。

配备了通用反射配件（URA），PerkinElmer Lambda™1050使用3D（三个检测器）技术。这种先进的研究UV / VIR / NIR光谱仪适用于研究ESR膜的性质。图4显示了配备有URA配件的Lambda 1050的图像。

图4。Lambda 1050，具有通用反射率配件（URA）。

在Littrow双单色仪设计的全息光栅包含在LAMBDA™1050系统中，确保杂散辐射水平在UV/Vis范围内小于0.00007%T。PerkinElmer开发了独特的URA配件，用于高度精确的绝对镜面反射。提供从0°到70°的角度，市建局是机动化的，每增加0.5°，没有样品支架。这意味着，可以将样品平放于附件上方的测量板上。在这里，内部光学将光束导向一个测量端口(图5)。

图5。URA配件的样本测量表面。使用内部运动光学元件光束指向中心的测量口。样品铺设平面覆盖港口。

附件有自己的运动学检测器模块和路径长度补偿器，保持相同的路径长度和角度之间的背景和样品测量。基于ura的测量包括一个样本测量，它涉及到另一个样本反射，以及一个基线测量。当在样品和基线配置之间切换时，单个镜子被旋转，检测器组件被自动平移。如图6所示，这在70°入射测量的情况下得到了说明。

图6。图示为市区重建局在70度的样本及基线测量配置。

为了将光束引导到测量样品上，输入镜旋转，并且检测器组件同时转换以维持与输入光束相同的关联。整体光路继续保持相同，使得两种测量的比率提供了样本的反射率。获得精确的镜面反射率测量的一种方法是将样品平整放置在URA的测量端口上。这是因为薄膜仅测量为65μm，使得这些薄膜在常规绝对镜面反射率附件中难以测量垂直样品支架。

如果ESR薄膜被适当地放置在用于过滤器和玻璃的样品支架中，薄膜就不太可能对入射光束保持平坦。如果ESR薄膜不能与入射光束保持平坦，那么任何入射角和偏振态的测量结果都将是错误的。

对于Lambda系列，UVWinlab™V6软件与URA控件集成，允许用户确定测量点尺寸和角度序列。创建方法后，测量会自动进行。图7显示了UVWINLAB软件中的URA附件设置。在此页面上，可以添加测量角度，或者可以在样本表中引入一系列测量角度。可以控制测量端口束光斑尺寸。用户还可以利用URA附件改变样品上的梁点尺寸，范围为0.1 x 0.1至5.0 x 5.0mm，以0.1mm的增量。通过该范围，可以容易地容纳小型和复杂的样品。

图7。如图所示是UVWinlab的通用反射附件设置页面。除了测量角度，光束光斑的大小可以被精细地调整。

除了URA安装外，Lambda 1050的样品隔间区域还配备有自动偏振驱动附件，如图8所示。

图8。偏光镜驱动附件(左)和驱动附件安装在LAMBDA 1050样品室(右)。使用该电动配件，可以自动编程偏振角。

当安装了Glan- taylor或Glan- Thompson方解石偏振晶体时，这个偏振器驱动器允许样品光束的偏振状态在0-360度范围内被修改。在UVWinlab方法中，如果偏振器被设置为“样本表”，在图8中标记为1。偏振角度可方便地输入样品表序列，实现自动化操作。

使用LAMBDA 1050测量ESR薄膜

UVWinlab V6是用户友好的软件，主要用于操作LAMBDA 1050系列。它与Windows兼容^®采用先进的工作流程设计。在定义样例表之后，在输入的角度上基于ura的测量将自动继续。对于每个角度，自动获取并存储背景校正值。从这些测量中获得的叠加数据如图9所示，频谱展开如图10所示。

图9。用Lambda 1050和1200至350nm收集的ESR膜样品的绝对反射光谱。使用8,15,30,45和60度的URA角度，束光斑尺寸为4.0×4.0mm，并具有去极光。

图10。展开了图9所示光谱的视图。

在这种情况下，使用UVWinlab V6软件使用数据处理方程测量可见范围中的平均反射率，并测量为98％R或更大，如图11所示。然而，应该指出的是反射率值的值将受到薄膜表面上的小颗粒的影响以及ESR膜的少量表面磨损。URA配件不会分散，但收集镜面反射。如果在接近蓝色区域的同时减小曲线，则可能归因于散射损耗。

图11。计算平均值显示在表中

在ESR薄膜样品的下一个测量系列中，使用配备有Glan-Taylor方解石晶体和偏振器驱动器的URA附件和Lambda 1050系统来研究入射角和偏振光的影响。使用URA附件，在四个角度下扫描ESR膜样品在1200至350nm之间：15,30,45和60°，偏振角为0,30,45和90°。假设，如果ESR膜正常运行，则不具有高可见的反射率，而不管偏振的状态或入射角。图12示出了从第二测量系列获取的数据。

图12。市建局测量的ESR胶片样本的入射角分别为15度、30度、45度和60度。每个URA角都是用0、30、45和90度的偏振角来测量的。这说明，ESR薄膜样品表现为设计，在可见光区反射率保持高，无论入射角和偏振态。

结论

Lambda 1050采用自动偏振器驱动器和URA附件，已被证明是研究ESR胶片性能性能的有效工具。尽管有偏振状态和入射角，ESR膜的设计在可见范围内提供出色的反射率。为了实现ESR膜的精确镜面反射测量，需要绝对可变角度镜面反射率附件，并且为了验证偏振器附件。

如上所述，配备有电动偏振器驱动附件的Lambda 950-1050和绝对可变角度机动URA附件能够自动评估ESR膜的性能。由于URA配件的独特设计，还确保了这些薄膜的精确反射率测量。

此信息已采购，从PerkinElmer提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

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