光束准直新境界|具有高f值孔径的Cary7000分光光度计实现卓越的数据质量和准确性

光学滤光片（如分束器）的边缘陡峭度为截止带通滤光片斜率上两点之间的光谱宽度。滤光片的边缘陡峭度越小，从透射光到阻挡光的过渡就越清晰。但在实际测试过程中，经常有客户会因为测试光谱的陡度达不到要求而困扰，尤其是当需要测试大角度的时候更是如此。其实，这是因为入射光的准直度不够高导致的测量偏差。光谱数据的质量很大程度上取决于穿过被分析样品的入射光束，保持高度的光束准直对于获得最佳结果是必要的。

安捷伦 Cary 7000 紫外-可见-近红外分光光度计，其通用测量附件 UMA 中配置了不同孔径的光阑用于调整光束准直度，可以精准测定滤光片的边缘陡度。

UMA是如何控制光束准直度的？

UMA 有三个独立的光阑安装位置。其中自动偏振器前后的两个安装位置是一对相同的光阑，用于控制垂直平面的光束，另外一个单独的安装位置放置一个光阑，用于控制水平方向的光束。

图 1. 适用于不同准直度孔径的安装位置

每个光阑上都标注了半锥角，它表述了光束照到样品上的时候汇聚的角度。半锥角与 f 值有关，f 值表示光学元件的聚光效率。f 值越小，收集的光越多，曲线更平滑，但会降低准直度，反之亦然。光束准直度主要由控制水平方向的光阑决定。f 值与半锥角的对应关系如下表：

下面我们来看下使用不同半锥角水平方向光阑控制准直度对数据质量的影响。

使用 Cary 7000 进行检测，在整个测量过程中保持 0.5 nm 的恒定窄光谱带宽进行测试。

如图所示，将水平孔径角度从 3° 调整到 0.25° 可增强 780 至 800 nm 之间的光谱陡峭度（光谱质量的衡量标准），从而有助于对分束器进行准确检测。该图证实了使用 0.25° 时可以获得最佳陡度数据。

图 2. 水平面上不同程度的光束准直（0.25至3.0º）测量分束器边缘陡度

UMA 附件可以通过 Agilent Cary WinUV 软件灵活控制，用于表征薄膜、涂层、光学器件、玻璃和太阳能电池等固体材料。UMA 凭借其高度的灵活性，使用户能够改进他们的材料用于研究、开发或 QA/QC 应用的分析。

该配件的优点包括：

生成高质量的数据和高精度。

自动化，无人值守，提高测试效率。

UMA 还提供独特的测量功能，可使用户能够自动测量多角度绝对镜面反射率、透射率和散射率，标配的自动偏振器可以测试样品大角度下的光学性能以及带偏振的样品。

6 月 6 日，安捷伦联合分析测试百科网一同举办光学薄膜制备与测试专题研讨会，届时会详细介绍 Cary 7000 多角度测试案例，欢迎各位专家参与交流。