Centrarse en la detección espectral y los sistemas de aplicación optoelectrónica
Dispersión resuelta en ángulo (ARS) BSDF (Función de distribución de dispersión bidireccional) Sistema espectral
iSpec-BRDF es un sistema de medición espectral especializado desarrollado por LiSen Optics para la medición de Funciones de Distribución de Transmitancia / Reflectancia Bidireccional (BRDF / BTDF) y el estudio de las propiedades superficiales de los materiales ópticos isótropos. Este sistema encuentra amplias aplicaciones en campos como la teledetección aeroespacial, las mediciones geológicas, la guía de precisión, la simulación de objetivos, el diseño óptico, AR / VR / MR, y más. Permite el análisis cuantitativo de las características ópticas de la superficie de varios materiales, como vidrio, metales, plásticos, papel, textiles, pinturas, recubrimientos, materiales de películas ópticas y otros. iSpec-BRDF es una herramienta de prueba óptica crucial para investigar las propiedades físicas fundamentales de sustancias y materiales.
iSpec-BRDF es un sistema de medición espectral especializado desarrollado por LiSen Optics para la medición de Funciones de Distribución de Transmitancia / Reflectancia Bidireccional (BRDF / BTDF) y el estudio de las propiedades superficiales de los materiales ópticos isótropos. Este sistema encuentra amplias aplicaciones en campos como la teledetección aeroespacial, las mediciones geológicas, la guía de precisión, la simulación de objetivos, el diseño óptico, AR / VR / MR, y más. Permite el análisis cuantitativo de las características ópticas de la superficie de varios materiales, como vidrio, metales, plásticos, papel, textiles, pinturas, recubrimientos, materiales de películas ópticas y otros. iSpec-BRDF es una herramienta de prueba óptica crucial para investigar las propiedades físicas fundamentales de sustancias y materiales.
Introducción del producto
La plataforma de medición del instrumento de medición espectral de función de distribución de transmitancia / reflectancia bidireccional iSpec-BRDF se ilustra en el diagrama. Todo el sistema consta de un sistema de iluminación, un sistema de detección espectral, un sistema mecánico de medición y procesamiento de software de datos espectrales. Durante el proceso de medición, el software de medición espectral y el software de control del sistema mecánico de medición se integran a través del software de interfaz. Esto permite que todo el proceso de medición sea controlado automáticamente por una computadora, lo que hace que la operación experimental sea conveniente, rápida y eficiente en el tiempo. El software de adquisición de datos espectrales BRDF completamente automatizado recopila datos en tiempo real y produce resultados.
El sistema espectral LiSen Optics iSpec-BRDF utiliza un escenario de rotación de alta precisión combinado con con un haz en voladizo para realizar mediciones BRDF. La fuente de luz está montada en el voladizo exterior, con un radio de rotación de 0,5 metros, lo que permite un solo grado de libertad de rotación. Puede girar en la dirección del ángulo cenit (0 ° a 90 °) sobre el eje del voladizo. El detector está montado en el voladizo interior y puede girar en dos grados de libertad: dirección del ángulo cenit (0 ° a 90 °) sobre el eje del voladizo y dirección azimutal (0 ° a 360 °) sobre el eje del plato giratorio central. La muestra se coloca en el plato giratorio central y puede girar en un grado de libertad (0 ° a 360 °) en el ángulo de acimut de iluminación. A través del control de estos cuatro grados de libertad, que incluyen los ángulos cenitales de iluminación y detección y los ángulos de azimut de iluminación y detección, se logran mediciones en todas las condiciones de BRDF. (Tenga en cuenta que debido a limitaciones mecánicas durante el movimiento, puede haber oclusiones entre los voladizos, lo que da como resultado datos inválidos para algunos ángulos.)
La plataforma de medición del instrumento de medición espectral de función de distribución de transmitancia / reflectancia bidireccional iSpec-BRDF se ilustra en el diagrama. Todo el sistema consta de un sistema de iluminación, un sistema de detección espectral, un sistema mecánico de medición y procesamiento de software de datos espectrales. Durante el proceso de medición, el software de medición espectral y el software de control del sistema mecánico de medición se integran a través del software de interfaz. Esto permite que todo el proceso de medición sea controlado automáticamente por una computadora, lo que hace que la operación experimental sea conveniente, rápida y eficiente en el tiempo. El software de adquisición de datos espectrales BRDF completamente automatizado recopila datos en tiempo real y produce resultados.
El sistema espectral LiSen Optics iSpec-BRDF utiliza un escenario de rotación de alta precisión combinado con con un haz en voladizo para realizar mediciones BRDF. La fuente de luz está montada en el voladizo exterior, con un radio de rotación de 0,5 metros, lo que permite un solo grado de libertad de rotación. Puede girar en la dirección del ángulo cenit (0 ° a 90 °) sobre el eje del voladizo. El detector está montado en el voladizo interior y puede girar en dos grados de libertad: dirección del ángulo cenit (0 ° a 90 °) sobre el eje del voladizo y dirección azimutal (0 ° a 360 °) sobre el eje del plato giratorio central. La muestra se coloca en el plato giratorio central y puede girar en un grado de libertad (0 ° a 360 °) en el ángulo de acimut de iluminación. A través del control de estos cuatro grados de libertad, que incluyen los ángulos cenitales de iluminación y detección y los ángulos de azimut de iluminación y detección, se logran mediciones en todas las condiciones de BRDF. (Tenga en cuenta que debido a limitaciones mecánicas durante el movimiento, puede haber oclusiones entre los voladizos, lo que da como resultado datos inválidos para algunos ángulos.)
Principio de medición
La función de distribución de reflectancia bidireccional representa las características de reflectancia de la superficie de un objeto bajo diferentes ángulos de incidencia en cualquier ángulo de observación, como se muestra en la Figura 1. La función de distribución de reflectancia bidireccional es la relación entre la luminancia reflectante de la radiación lumínica y la irradiancia incidente. Su expresión matemática es:
 |
 |
Figura 1: Diagrama de Geometría de Reflexión de Luz |
Figura 2: Diagrama de geometría de transmisión de luz |
ii, fi Son los ángulos de incidencia y los ángulos azimutales de la luz incidente, respectivamente. θr, φr son los ángulos de reflectancia y los ángulos azimutales de la luz reflejada, respectivamente. Lr es la luminancia de la luz reflejada en dirección (θr, fr) después de irradiar el elemento diferencial, con una unidad de W / ㎡ · sr · m, Ei, es la irradiancia producida por la luz incidente en la dirección (θi, fi) en la superficie, con una unidad de W /-1。 El significado físico de BRDF es la relación de la luminancia emitida en el (r, fr ) dirección a la irradiancia producida por la luz incidente desde la dirección (?i, fi) en la superficie medida. La función de distribución de reflectancia bidireccional es una función del ángulo incidente (θi, fi) 。 Ángulo de reflexión (θr, fr ) 。 y Función de la longitud de onda.
Principio de medición
La función de distribución de reflectancia bidireccional representa las características de reflectancia de la superficie de un objeto bajo diferentes ángulos de incidencia en cualquier ángulo de observación, como se muestra en la Figura 1. La función de distribución de reflectancia bidireccional es la relación entre la luminancia reflectante de la radiación lumínica y la irradiancia incidente. Su expresión matemática es:
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Figura 1: Diagrama de Geometría de Reflexión de Luz |
Figura 2: Diagrama de geometría de transmisión de luz |
ii, fi Son los ángulos de incidencia y los ángulos azimutales de la luz incidente, respectivamente. θr, φr son los ángulos de reflectancia y los ángulos azimutales de la luz reflejada, respectivamente. Lr es la luminancia de la luz reflejada en dirección (θr, fr) después de irradiar el elemento diferencial, con una unidad de W / ㎡ · sr · m, Ei, es la irradiancia producida por la luz incidente en la dirección (θi, fi) en la superficie, con una unidad de W /-1。 El significado físico de BRDF es la relación de la luminancia emitida en el (r, fr ) dirección a la irradiancia producida por la luz incidente desde la dirección (?i, fi) en la superficie medida. La función de distribución de reflectancia bidireccional es una función del ángulo incidente (θi, fi) 。 Ángulo de reflexión (θr, fr ) 。 y Función de la longitud de onda.
Función de Distribución de Transmitancia Bidireccional (BTDF)
La función de distribución de transmitancia bidireccional representa las características de transmitancia de la superficie de un objeto bajo diferentes ángulos de incidencia en cualquier ángulo de observación, como se muestra en la Figura 2. La función de distribución de transmitancia bidireccional es la relación entre la luminancia transmitida por la radiación lumínica y la irradiancia incidente. Su expresión matemática es:
Función de Distribución de Transmitancia Bidireccional (BTDF)
La función de distribución de transmitancia bidireccional representa las características de transmitancia de la superficie de un objeto bajo diferentes ángulos de incidencia en cualquier ángulo de observación, como se muestra en la Figura 2. La función de distribución de transmitancia bidireccional es la relación entre la luminancia transmitida por la radiación lumínica y la irradiancia incidente. Su expresión matemática es:
Principales características técnicas
●Todo el sistema utiliza un diseño concéntrico de cuatro ejes, con una estructura simple y estable. El escenario de rotación tiene una alta resolución angular de 0,05 ° y una alta precisión de posicionamiento de 0,10 °.
● Todo el sistema está tratado con negro mate de baja reflectancia, reduciendo el impacto de los reflejos callejeros.
● El espectrómetro se puede configurar con diferentes grados (opciones de refrigeración o no refrigeración) y cubre un rango espectral de 380-1100nm / 380-1700nm / 380-2500nm.
● La fuente de luz se puede elegir entre una lámpara halógena de alta potencia de 150W o una fuente de luz blanca láser supercontinua.
● El marcado láser indica la superficie de prueba de la muestra, lo que garantiza la alineación coaxial.
● BRDF cuatro grados de libertad se configuran y controlan automáticamente por software en toda la gama de ángulos.
● El software de medición espectral completamente automatizado BRDF se puede personalizar en función de los requisitos del cliente para los esquemas de medición.
Indicadores técnicos
Modelo |
iSpec-BRDF-HS400 / iSpec-BRDF-UVIR-1,7TEC / iSpec-BRDF-UVIR-2,5TEC |
|
Parámetros espectrales de medición |
Rango Espectral |
iSpec-BRDF-HS400: 380 ~ 1100nm |
iSpec-BRDF-UVIR-1,7TEC: 380 ~ 1700nm |
||
iSpec-BRDF-UVIR-2,5TEC: 380 ~ 2500nm |
||
Resolución Espectral |
Canal de luz visible: 1nm |
|
Canal de infrarrojo cercano: 10 nm |
||
Ajuste De La Fuente De Iluminación |
Rango de iluminación |
Ajustable automáticamente: ángulo cenital (i) = [0 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 360°] |
Resolución Angular |
±0.05° |
|
Precisión de posicionamiento |
±0.10° |
|
Fuente De Iluminación |
Rango Espectral de la Fuente de Luz |
350 ~ 2500 nm / 200-2500 nm |
Resolución Espectral |
Amplia salida espectral, filtros configurables con |
|
Fuente De Iluminación |
Lámpara halógena de 150W / fuente de luz blanca de plasma halógeno |
|
Tamaño del área iluminada del objeto |
20 mm de diámetro (incidencia vertical), elíptico para incidencia oblicua |
|
Ajuste De Observación De Reflexión |
Rango de observación: ajustable automáticamente |
Ángulo cenital (i) = [-90 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 180°]; |
Ángulo cenital (i) = [0 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 360°] |
||
Resolución Angular |
±0.05° |
|
Precisión de posicionamiento |
±0,1° |
|
Ángulo de oclusión |
+ 5 ° (cuando el ángulo cenital de iluminación es el mismo que el ángulo cenital de observación) |
|
Ajuste de Observación de Transmisión (opcional) |
Rango de Observación |
Ajustable automáticamente: ángulo cenital (i) = [30 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 360°] |
Resolución Angular |
±0.05° |
|
Precisión de posicionamiento |
±0,1° |
|
Espectrómetro |
Rango Espectral |
350 ~ 1100nm / 350 ~ 1700nm / 350 ~ 2500nm |
Detector |
2048 píxeles BT- CCD / 256 píxeles pendientes |
|
Enfriamiento del detector |
No refrigeración / refrigeración termoeléctrica (opcional) |
|
Tiempo de exposición de integración |
1Ms-60s |
|
Resolución de longitud de onda espectral |
1nm@350~ 1100nm |
|
1.5nm@1000~ 1700nm |
||
3nm@1000~ 2500nm |
||
Plataforma De Soporte De Muestra De Cinco Dimensiones |
Muestra XYZAB Soporte, tamaño máximo de sujeción de 200 mm |
|
Ajuste de ángulo: ajuste grueso de 360 °, ajuste fino de ± 5 ° |
||
Rango XY: 0-6.5mm, Rango Z: 0-10 mm |
||
Precisión de viaje: 0,02 mm-0,04 mm |
||
Panel Estándar |
Panel estándar de reflectancia difusa: diámetro 100 mm, reflectancia: ≥ 98% (estándar) |
|
Panel estándar de reflectancia especular: ≥ 75 mm, reflectancia: ≥ 95% (opcional) |
||
Características del software LiSpecView-BRDF |
Las funciones del software incluyen ajustes de parámetros de la plataforma de movimiento, control de adquisición de espectrómetro, medición automática de datos BRDF basada en condiciones preestablecidas, adquisición y almacenamiento de datos, visualización en tiempo real de fotos de muestra, visualización espectral 2D, distribución de intensidad de luz 3D. |
|
El software permite el control activo del ajuste del cero del brazo robótico, deshabilitando el ajuste automático del cero del brazo robótico, personalizando el rango del ángulo cenital de detección (0 ° 90 ° o -90 ° 90 °) y cargando datos de referencia estándar previamente guardados. |
||
Indicadores técnicos
Nombre |
Cantidad |
Soporte de movimiento de cinco dimensiones |
1 juego |
Controlador de soporte de movimiento de cinco dimensiones |
1 unidad |
Espectrómetro |
1 unidad |
Fuente de luz de lámpara halógena de 150W |
1 unidad |
Placa Estándar De Reflectancia Difundida |
1 pieza |
Medidor de altura digital |
1 unidad |
Cable de fibra óptica |
1 pieza |
Lente Colimadora |
2 piezas |
Cámara Industrial |
1 unidad |
Cable De Datos USB |
1 pieza |
Cable de control del motor |
4 piezas |
Soporte de placa blanca de referencia estándar |
1 pieza |
Soporte De Muestra De Cinco Dimensiones |
1 pieza |
Cables de poder |
2 piezas |
Instrumento de medición de ángulo de línea láser |
1 unidad |
Caja Oscura |
1 pieza |
Computadora portátil |
1 unidad |
Software de apoyo |
1 unidad |
Principales características técnicas
●Todo el sistema utiliza un diseño concéntrico de cuatro ejes, con una estructura simple y estable. El escenario de rotación tiene una alta resolución angular de 0,05 ° y una alta precisión de posicionamiento de 0,10 °.
● Todo el sistema está tratado con negro mate de baja reflectancia, reduciendo el impacto de los reflejos callejeros.
● El espectrómetro se puede configurar con diferentes grados (opciones de refrigeración o no refrigeración) y cubre un rango espectral de 380-1100nm / 380-1700nm / 380-2500nm.
● La fuente de luz se puede elegir entre una lámpara halógena de alta potencia de 150W o una fuente de luz blanca láser supercontinua.
● El marcado láser indica la superficie de prueba de la muestra, lo que garantiza la alineación coaxial.
● BRDF cuatro grados de libertad se configuran y controlan automáticamente por software en toda la gama de ángulos.
● El software de medición espectral completamente automatizado BRDF se puede personalizar en función de los requisitos del cliente para los esquemas de medición.
Indicadores técnicos
Modelo |
iSpec-BRDF-HS400 / iSpec-BRDF-UVIR-1,7TEC / iSpec-BRDF-UVIR-2,5TEC |
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Parámetros espectrales de medición |
Rango Espectral |
iSpec-BRDF-HS400: 380 ~ 1100nm |
iSpec-BRDF-UVIR-1,7TEC: 380 ~ 1700nm |
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iSpec-BRDF-UVIR-2,5TEC: 380 ~ 2500nm |
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Resolución Espectral |
Canal de luz visible: 1nm |
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Canal de infrarrojo cercano: 10 nm |
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Ajuste De La Fuente De Iluminación |
Rango de iluminación |
Ajustable automáticamente: ángulo cenital (i) = [0 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 360°] |
Resolución Angular |
±0.05° |
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Precisión de posicionamiento |
±0.10° |
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Fuente De Iluminación |
Rango Espectral de la Fuente de Luz |
350 ~ 2500 nm / 200-2500 nm |
Resolución Espectral |
Amplia salida espectral, filtros configurables con |
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Fuente De Iluminación |
Lámpara halógena de 150W / fuente de luz blanca de plasma halógeno |
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Tamaño del área iluminada del objeto |
20 mm de diámetro (incidencia vertical), elíptico para incidencia oblicua |
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Ajuste De Observación De Reflexión |
Rango de observación: ajustable automáticamente |
Ángulo cenital (i) = [-90 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 180°]; |
Ángulo cenital (i) = [0 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 360°] |
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Resolución Angular |
±0.05° |
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Precisión de posicionamiento |
±0,1° |
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Ángulo de oclusión |
+ 5 ° (cuando el ángulo cenital de iluminación es el mismo que el ángulo cenital de observación) |
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Ajuste de Observación de Transmisión (opcional) |
Rango de Observación |
Ajustable automáticamente: ángulo cenital (i) = [30 °, 90 °], Ángulo de azimut (Fi) = [0°, 360°] |
Resolución Angular |
±0.05° |
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Precisión de posicionamiento |
±0,1° |
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Espectrómetro |
Rango Espectral |
350 ~ 1100nm / 350 ~ 1700nm / 350 ~ 2500nm |
Detector |
2048 píxeles BT- CCD / 256 píxeles pendientes |
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Enfriamiento del detector |
No refrigeración / refrigeración termoeléctrica (opcional) |
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Tiempo de exposición de integración |
1Ms-60s |
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Resolución de longitud de onda espectral |
1nm@350~ 1100nm |
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1.5nm@1000~ 1700nm |
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3nm@1000~ 2500nm |
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Plataforma De Soporte De Muestra De Cinco Dimensiones |
Muestra XYZAB Soporte, tamaño máximo de sujeción de 200 mm |
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Ajuste de ángulo: ajuste grueso de 360 °, ajuste fino de ± 5 ° |
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Rango XY: 0-6.5mm, Rango Z: 0-10 mm |
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Precisión de viaje: 0,02 mm-0,04 mm |
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Panel Estándar |
Panel estándar de reflectancia difusa: diámetro 100 mm, reflectancia: ≥ 98% (estándar) |
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Panel estándar de reflectancia especular: ≥ 75 mm, reflectancia: ≥ 95% (opcional) |
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Características del software LiSpecView-BRDF |
Las funciones del software incluyen ajustes de parámetros de la plataforma de movimiento, control de adquisición de espectrómetro, medición automática de datos BRDF basada en condiciones preestablecidas, adquisición y almacenamiento de datos, visualización en tiempo real de fotos de muestra, visualización espectral 2D, distribución de intensidad de luz 3D. |
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El software permite el control activo del ajuste del cero del brazo robótico, deshabilitando el ajuste automático del cero del brazo robótico, personalizando el rango del ángulo cenital de detección (0 ° 90 ° o -90 ° 90 °) y cargando datos de referencia estándar previamente guardados. |
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Indicadores técnicos
Nombre |
Cantidad |
Soporte de movimiento de cinco dimensiones |
1 juego |
Controlador de soporte de movimiento de cinco dimensiones |
1 unidad |
Espectrómetro |
1 unidad |
Fuente de luz de lámpara halógena de 150W |
1 unidad |
Placa Estándar De Reflectancia Difundida |
1 pieza |
Medidor de altura digital |
1 unidad |
Cable de fibra óptica |
1 pieza |
Lente Colimadora |
2 piezas |
Cámara Industrial |
1 unidad |
Cable De Datos USB |
1 pieza |
Cable de control del motor |
4 piezas |
Soporte de placa blanca de referencia estándar |
1 pieza |
Soporte De Muestra De Cinco Dimensiones |
1 pieza |
Cables de poder |
2 piezas |
Instrumento de medición de ángulo de línea láser |
1 unidad |
Caja Oscura |
1 pieza |
Computadora portátil |
1 unidad |
Software de apoyo |
1 unidad |
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