色差儀的基本部件包括光源、比色皿室或樣品容器、比色皿、過濾器、檢測器和檢流計。
1、光源:在色度計中,它產(chǎn)生整個可見光譜 380-780 nm 所需強度的光能。實驗室設(shè)備中使用的光源是一個簡單的鎢絲燈,可提供可見光范圍內(nèi)的光。
2、比色皿室或樣品容器:是設(shè)備中放置比色皿或容器的區(qū)域。它位于設(shè)備的最頂部。
3、比色杯:色度計中溶液的分析需要一個容器。容器必須是透明的,因此首選透明塑料和玻璃等材料。比色皿是熔融玻璃比色皿,矩形或方形,具有精確的路徑長度,通常為 10 或 20 mm,但也可提供更大的路徑長度。可以由塑料或玻璃制成,并提供精度,因為在測量過程中使用已知的路徑長度。常用的比色杯高 45 mm,可容納 4 ml 溶液。進行分析時也可以使用試管,是比色皿更便宜的替代品。但是試管缺乏準確度和精確度。
4、過濾器:過濾器的類型取決于制造色度計的公司。它取決于波長,即單色(只有一個波長)或多色(白光)。可用的選項是;明膠、干涉、光柵和棱鏡。
(1)明膠濾光片:是在兩塊薄玻璃板之間夾入一層薄薄的彩色明膠而形成的。這些過濾器具有成本效益,但可以吸收所有入射輻射的 30-40%,從而降低探測器的能量吞吐量。
(2)玻璃濾光片:另一種類型的濾光片是有色玻璃濾光片,具有高達 150 nm 的寬帶通過。通過組合不同的玻璃濾光片可獲得特定波長。
(3)干涉濾光片:由許多反射但半透射的銀膜組成,由薄層透明介電材料隔開。當白光穿過介電層時,半透明鏡之間會出現(xiàn)多次反射。在這里,來自光線的一些能量直接穿過過濾器。它是分析所需的波長。介電層的厚度決定了光的合成波長。
(4)光柵單色儀:產(chǎn)生單色光,由許多平行的凹槽組成,這些凹槽緊密地排列在拋光表面(如鋼、玻璃或石英)上。典型的光柵可能包含 500-600 線/mm,但基于研究的儀器可能包含 1200-2000 線/mm。當入射光射到光柵上時,各種波長的白光以不同的角度偏轉(zhuǎn)。
(5)棱鏡:將白光分成不同的成分。通過旋轉(zhuǎn)棱鏡選擇所需的光譜。色度計中使用的棱鏡由玻璃制成,工作波長范圍為 350-800 nm。
5、檢測器:一旦通過樣品容器,它有助于將產(chǎn)生的透射光線轉(zhuǎn)換為檢測器的電信號。它也被稱為光電池。根據(jù)所使用的材料,色度計中使用多種類型的傳感器。一些常用的檢測器有硒光電池、光電管和硅光電池。
(1)硒光電池:是最簡單的檢測器類型,不需要任何電源即可工作。
(2)光電管:由涂有銫或鉀等感光材料的玻璃燈泡組成。
(3)硅光電池:當光子撞擊硅光電池的半導(dǎo)體表面時,它會產(chǎn)生電子。
6、檢流計:測量探測器產(chǎn)生的電信號,并在顯示區(qū)顯示數(shù)值。
7、顯示:它可以是模擬的或數(shù)字的。模擬物看起來像儀表,并在吸光度和補充的透射百分比刻度上進行了校準。數(shù)字顯示顯示與分辨率相同的吸光度值,盡管數(shù)據(jù)量級發(fā)生變化。