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Was ist Dunst?
Definition von Dunst
Die Trübung ist eine von mehreren Größen, die ein diffuses Material charakterisieren können. Die anderen Größen sind Reflexionsgrad , Transmissionsgrad, Absorption, Messungen der gesamten integrierten Streuung (TIS) und die bidirektionale Streuverteilungsfunktion (BSDF) .
Die Trübung wird als der prozentuale Anteil des einfallenden Lichts gemessen, der von einer Oberfläche oder einem optischen Element um mehr als 2,5 Grad vom gerichteten Lichtstrahl gestreut wird. Die Messung kann im Transmissions- und/oder Reflexionsmodus erfolgen.
Abbildung 1. Dunst ist das gesamte Streulicht in alle Richtungen ohne Spiegelung.
Dunst wird als Prozentsatz (%) angegeben, ohne Winkelinformation; anders ausgedrückt: Man weiß nicht, wohin der Lichtstrom fließt, sondern nur die Menge. Je höher der Prozentsatz, desto unschärfer ist das Bild.
Abbildung 2. Beispiel für 70 % Dunst (links) und 50 % Dunst (rechts).
Inhaltsübersicht
Warum ist die Trübung für die optische Konstruktion wichtig?
Für präzise Simulationsergebnisse im optischen Design ist die genaue Definition der optischen Oberflächen- und Materialeigenschaften unerlässlich. Die Geometrie allein reicht nicht aus, um die Lichtverteilung zu bestimmen, da die optischen Material- und Oberflächeneigenschaften die Veränderung von Energie und Richtung der Lichtstrahlen beeinflussen. Daher ist es wichtig, die optischen Eigenschaften der verwendeten Materialien so genau wie möglich zu kennen. Am besten lassen sich präzise Eigenschaften durch direkte Materialmessungen und den anschließenden Export der Daten in eine optische Software ermitteln. Die Trübung ist eine typische Kenngröße optischer Materialien, die gemessen werden sollte.
Welche Lösungen bietet Keysight an?
Dunstmessungen sind besonders schwierig durchzuführen, da man das spiegelnd reflektierte und transmittierte einfallende Licht vom Streulicht trennen muss. Diese Strahlungsmuster überlagern sich normalerweise und lassen sich mit der Geometrie der Messgeräte nicht ohne Weiteres trennen.
Keysight bietet Messdienstleistungen in einem licht- und temperaturkontrollierten Labor an und stellt zwei Methoden zur Dunstmessung zur Verfügung: Messung mit einer Ulbricht-Kugel und Berechnung aus BSDF-Messungen, die mit einem Goniometer gewonnen werden.
Messen mit einer Ulbricht-Kugel
Die Trübung einer Materialprobe oder Oberfläche lässt sich mithilfe speziell entwickelter Ulbricht-Kugeln messen. Dazu platziert man die Probe zunächst am Austritts- und anschließend am Eintrittsanschluss der Ulbricht-Kugel. Eine Laserquelle beleuchtet die Probe, um die Reflexion (spekulare + gestreute Reflexion) und die Transmission (spekulare + gestreute Transmission) zu messen. Die gleiche Messung wird wiederholt, nachdem ein Austrittsanschluss für den spekularen Laserstrahl geöffnet wurde, sodass dieser nicht in die Messung der diffusen Transmission und Reflexion einfließt.
Abbildung 3. Illustrationen zur Reflexions- und Transmissionsmessung Angezeigt Spiegelungsunterdrückung bei Transmission und Reflexion.
Berechnung aus Keysight REFLET 180S BSDF-Messungen
Sie können den Dunst auch aus BSDF-Messungen berechnen, wie in den folgenden beiden Formeln dargestellt:
Wo:
- θd ist der Streuwinkel des Detektors.
- φd ist der Azimutwinkel des Detektors.
- θi ist der Streuwinkel der Quelle
- φi ist der Azimutwinkel der Quelle
- θd Specular max und θd Specular min sind die Grenzwerte des spiegelnden Anteils der BSDF.
Mit dem Keysight REFLET 180S Goniometer können Sie BSDF-Messungen durchführen. Die Genauigkeit hängt von der Auflösung der Messungen ab, und die unterschiedlichen Winkelauflösungen dieser Instrumente ermöglichen es Ihnen, den spiegelnden Anteil aus BSDF-Messungen mit unterschiedlicher Genauigkeit zu extrahieren.
| REFLET 180S | |
|---|---|
| Typ | BRDF/BTDF |
| Dynamischer Bereich | 109 |
| Wellenlängenbereich | 400 nm bis 1700 nm |
| Einfallswinkel | Einstellbar: +90° bis –90° |
| Winkelbereich | Vollkugel |
| Winkelgenauigkeit | < 0.1° |
| Wiederholbarkeit | < 1% |
| Gewicht | 80 kg |
Entdecken Sie die optischen Messdienstleistungen und Lösungen von Keysight.
Wir bieten ein umfassendes Portfolio an Hardwarelösungen, darunter das REFLET 180s, das präzise Lichtstreudaten für Materialien und Medien in optischen Systemen liefert. Mit diesen Geräten können Sie Ihre eigenen optischen Proben vermessen und benutzerdefinierte Daten nahtlos in die fortschrittliche optische Designsoftware von Keysight importieren.
Für Projekte, die spezielle Unterstützung erfordern, bieten unsere Optikexperten maßgeschneiderte Messdienstleistungen an, die Ihnen helfen, das Lichtverhalten zu charakterisieren, Defekte zu diagnostizieren und präzise digitale Zwillinge zu erstellen.
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