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反射或散射光檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-11 03:01:24 更新時(shí)間：2025-08-10 03:01:24

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

反射或散射光檢測(cè)：基礎(chǔ)原理與應(yīng)用概述

反射或散射光檢測(cè)是一種基于光與物質(zhì)相互作用原理的分析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、生物醫(yī)學(xué)及工業(yè)質(zhì)量控制等領(lǐng)域。當(dāng)光線照射到物體表面時(shí)，部分光線會(huì)被反射（鏡面反射或漫反射），部分則因介質(zhì)不均勻性發(fā)生散射（如瑞利散射、米氏散射）。通過(guò)量化這些光學(xué)現(xiàn)象，可獲取樣品表面形貌、成分濃度、顆粒分布等關(guān)鍵信息。該技術(shù)具有非接觸、高靈敏度、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，尤其在納米材料表征、大氣污染物監(jiān)測(cè)、生物組織成像中發(fā)揮核心作用。

檢測(cè)項(xiàng)目

反射或散射光檢測(cè)主要針對(duì)以下項(xiàng)目：表面粗糙度與光澤度量化（如金屬涂層、光學(xué)薄膜）；懸浮顆粒物濃度與粒徑分布（如PM2.5監(jiān)測(cè)、乳液穩(wěn)定性分析）；化學(xué)成分識(shí)別（通過(guò)特征光譜反射率）；生物組織病變篩查（利用組織散射特性差異）；材料缺陷探測(cè)（如半導(dǎo)體晶圓劃痕檢測(cè)）以及溶液濁度測(cè)定（水質(zhì)評(píng)估關(guān)鍵指標(biāo)）。

檢測(cè)儀器

核心儀器包括：1) 分光光度計(jì)——配備積分球模塊，可測(cè)量漫反射率；2) 激光粒度分析儀——基于動(dòng)態(tài)光散射原理（DLS）；3) 橢偏儀——分析偏振光反射特性以測(cè)定薄膜厚度；4) 濁度計(jì)——90°散射光測(cè)量水體懸浮物；5) 共聚焦顯微鏡——利用點(diǎn)掃描反射光進(jìn)行三維成像；6) 角分辨散射儀——多角度捕捉散射光空間分布。

檢測(cè)方法

主流方法涵蓋：反射光譜法（測(cè)量特定波長(zhǎng)反射率對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)白板）；動(dòng)態(tài)光散射法（通過(guò)布朗運(yùn)動(dòng)引起的散射光漲落推算粒徑）；激光誘導(dǎo)擊穿光譜法（LIBS）——分析等離子體反射特性；光學(xué)相干斷層掃描（OCT）——基于低相干光反射的層析成像；后向散射積分法（用于高濃度樣品濁度檢測(cè)）。需根據(jù)樣品特性選擇入射角（0°-180°）及接收器布局，例如鏡面反射檢測(cè)通常采用入射角等于反射角布局。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

關(guān)鍵國(guó)際與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括：ISO 4287（表面粗糙度參數(shù)的光學(xué)反射測(cè)定）；ASTM E2387（激光衍射法顆粒粒徑分析）；ISO 7027（水質(zhì)濁度散射法檢測(cè)規(guī)范）；JIS K 7375（塑料鏡面光澤度測(cè)量）；USP<729>（注射液粒徑分布的動(dòng)態(tài)光散射標(biāo)準(zhǔn)）。實(shí)驗(yàn)需嚴(yán)格校準(zhǔn)參照物（如NIST標(biāo)準(zhǔn)散射板），控制環(huán)境溫濕度，并遵循光譜帶寬≤2nm的精度要求以確保數(shù)據(jù)可比性。