一、SphereSpectro 150H 分光光度计系统的特点

德国 Gigahertz-Optik SphereSpectro 150H 是一款获得专利的分光光度计系统，用于测定散射或浑浊介质的光谱吸收系数和有效散射系数。它包括 SphereSpectro 150H-V01、SphereSpectro 150H-V02、SphereSpectro 150H-V03 三种型号。

•用于测定散射介质的光谱吸收系数和有效散射系数的分光光度计；

•对于透明样品，支持经典的 8°/d 测量几何形状；

•光谱范围 UV、VIS 到 IR 的不同扩展阶段；

•专利测量系统。

型号	类型	尺寸	光谱范围	测量时间	设备操作	评论
SphereSpectro 150H-V01	台式设备、实验室设备	790 mm x 409 mm x 494 mm	350 nm – 1050 nm	在秒范围内	通过平板电脑上的软件	分光光度计系统用于测量光谱吸收系数和光谱有效散射系数。通过简单的样品处理来测量散射样品。
SphereSpectro 150H-V02	台式设备、实验室设备	790 mm x 409 mm x 494 mm	350 nm – 2150 nm	在秒范围内	通过平板电脑上的软件	分光光度计系统用于测量光谱吸收系数和光谱有效散射系数。通过简单的样品处理来测量散射样品。
SphereSpectro 150H-V03	台式设备、实验室设备	790 mm x 409 mm x 494 mm	200 nm – 2150 nm	在秒范围内	通过平板电脑上的软件	分光光度计系统用于测量光谱吸收系数和光谱有效散射系数。通过简单的样品处理来测量散射样品。

带有可选笔记本电脑的测量系统

二、SphereSpectro 150H 分光光度计系统介绍

SphereSpectro 150H 是一种独特的分光光度计系统，用于同时区分和量化散射介质的光谱吸收系数和光谱有效散射系数（已获专利）。对于紫外、可见光和红外光谱范围有不同的版本。对于透明样品，可以应用经典的 8°/d 测量几何形状。

分光光度计主要特点一览：

•同时测定：

- 吸收系数，μa

- 有效散射系数，μs '；

•扩散样品（固体或液体）的测量；

•采用透明探头的经典 8°/d 测量几何形状进行测量（根据 DIN 5036-3 以及 CIE-130-1998）；

•轻松处理样品；

•数秒内测量；

•台式设备；

•紫外、可见光和红外光谱范围；

•大型样品室，具有多种探头固定选项；

•精确且绝对的测量；

•使用直观的软件包即插即用。

SphereSpectro 150H 系统的比色皿具有特殊形状和小尺寸，可直接连接到测量端口

基本测量原理可以测量光谱吸收系数和光谱有效散射系数这两个参数。这两个参数对于根据物理和化学性质分析漫散射样品很重要。市场上的其他实验室测量设备仅基于吸收或纯透射进行测量和分析。当需要对漫散射样品进行绝对测量和更深入分析时，这还不够。由于软件程序中的特定算法，可以确定吸收系数和散射系数。这是基于“辐射传输理论”。进一步的解释可以在这些科学出版物中找到，请参阅以下链接： 扩散介质的吸收和散射：理论和扩散介质的吸收和散射：实验。

光在漫射介质中传播的影响

术语：1）照明； 2）漫反射； 3）反思； 4）折射；

5）吸收； 6) 散射角； 7）漫射传输； 8) 准直传输

由于这种独特的测量原理，它可以服务于许多不同的应用。一些示例如下：

SphereSpectro 150H 分光光度计的应用

•材料分析；

•生物光子学；

•活性成分测定；

•质量保证；

•化学计量学；

•食品分析；

•药房和化妆品；

•基于物理参数的渲染。

另请参阅我们与应用相关的科学出版物，内容涉及同时测定液滴尺寸、pH 值和浓度以评估金属加工液的老化行为。

请参阅我们的出版物，了解通过使用有效散射系数通过多元数据建模确定均质牛奶中的脂肪含量来改进过程控制的可能性。

样品室：有多个样品架可供选择。宽敞的腔室空间为样品设计提供了极大的自由度。

典型分光光度计与 SphereSpectro 150H 分光光度计

散射介质测量的挑战在于无法使用经典的“分光光度计”对其进行全面测量和分析。这是因为它们通常仅利用透射光，无法区分散射和吸收。分光光度计是透明/透明样品的理想测量系统，但对于散射样品达到了其极限。这里描述的测量系统对于这种样品是必要的。

每当需要测量绝对散射和吸收系数时，典型的分光光度计就无法完成这项工作。 SphereSpectro 150H 能够测量绝对值，因此可以根据吸收和散射特性的绝对测量来分析物理和化学材料特性。例如，此类信息可用于确定交联过程中的浓度水平或材料特性。另一个例子是根据样本的绝对吸收和散射值来确定渲染过程中样本的外观。这通常在牙科应用或类似应用中令人感兴趣。

与传统分光光度计相比，SphereSpectro 150H 的样品制备要容易得多。固体半透明样品可以简单地用样品支架固定。液体样品可以轻松填充到系统提供的比色皿中。无需对样品进行任何特殊的物理或化学预处理即可将其分离成清澈或透明的样品。

示例：使用各个成分的线性叠加测定布洛芬和扑热息痛栓剂的浓度

散射介质测量过程中的挑战

散射介质是光可以穿透的材料，但由于散射中心可以改变传播方向（散射），因此光可以向不同方向传播。这些散射中心是介质中具有与基础介质（基体）不同的折射率的区域，例如，如果此时存在颗粒。因此，在散射介质中，光可以再次从光最初照射的一侧射出，即所谓的漫反射。此外，光可以在介质的边界层以（定向）反射的形式反射。这两种效应一起称为全反射。如果样品的膨胀比光传播小，光也可以从所有侧面逸出。总透射率是指穿过样品的光的比例，由准直透射率和漫透射率两部分组成。准直透射率是直接穿过样品而没有任何相互作用（即没有被散射或吸收）的光的比例。漫透射又是相互作用后（即在介质内散射后）透射的光的比例。在介质中散射后。在介质中散射后。

使用积分球测定光学特性

使用积分球测量从散射样品发出的光并将测量值与理论值进行比较是确定散射样品光学特性的一种方法。需要积分球来测量样品层的总反射和透射。该球体主要整合整个样品表面上的辐射。通过每个波长的两个测量量（全反射和全透射），原则上可以确定每个波长的样本的两个未知数。在正常情况下，确定光谱吸收系数和光谱有效散射系数这两个量。

为了使该方法尽可能精确，需要对积分球内的光传播进行模拟，同时考虑到包括样品在内的整个设置。为此，系统随附的软件中提供了强大的算法。输入一些参数（最重要的是厚度 - 对于在比色皿中测量的液体样品，这是比色皿的已知厚度 - 以及样品的折射率），全自动评估开始。如果这些参数之一未知，则有多种方法可以确定它们，包括例如通过对具有不同厚度的样品进行一组测量。欢迎您为此目的与我们联系。总体而言，可以说测量和评估在几秒到几分钟内完成。请参阅我们的产品视频。

当然，透明探头的经典 8°/d 测量几何形状的测量（根据 DIN 5036-3 以及 CIE-130-1998）也是可能的，并且是标准系统的一部分。

测量软件

三、SphereSpectro 150H 分光光度计系统的技术规格

（1）基础规格
简短的介绍	用于测定散射介质的光谱吸收系数和光谱有效散射系数的实验室测量系统
测量范围	紫外、可见光到红外（取决于版本）。	校准	对于绝对校准，需要参考标准，请参阅订购信息。所有光谱仪均经过波长校准。
主要特点	•同时测定散射和吸收（独特功能） •对扩散样品、固体或液体进行测量（独特功能） •简单的样品处理 •数秒内测量 •台式设备 •可能的紫外、可见光和红外光谱范围 •大型样品室，具有多种探头固定选项 •精确、绝对的测量，测量不确定度低 •由于使用高端光谱仪，噪音和杂散光最小化 •基于成像镜光学器件的最大光通量 •轻松更换光源 •使用直观的软件包即插即用	典型应用	•材料分析 •浓度测定 •质量保证 •生物光子学 •活性成分测定 •化学计量学 •食品分析 •药房、化妆品 •基于物理参数的渲染 •ETC。

（2）光谱探测器
光谱范围	SphereSpectro 150H-V01：VIS（350 nm – 1050 nm） SphereSpectro 150H-V02：可见光和红外（350 nm – 2150 nm） SphereSpectro 150H-V03：紫外、可见光和红外（240 nm – 2150 nm）
测量时间	典型的测量时间在几秒钟之内。 高分辨率模式的测量时间在2分钟以内。
典型测量不确定度	不确定性成分	产生的误差 µ s '（有效散射系数）	产生的误差 µ a（吸收系数）
	厚度+1%	+ 1%	+ 1%
	厚度 - 5%	- 5%	- 5%
	折射率+0.01	- 1.2%	- 2.2%
	折射率 - 0.06	+ 7%	+ 12%

（3）其它参数
尺寸	790 mm x 409 mm x 494 mm	测量口直径	25 mm
接口	USB	重量	42 kg
温度范围	储存：(-10 - 50) °C 应用：(10 - 30) °C 设备不得暴露在高湿度环境中。范围 20% ~ 70% RH，无凝结。	电源	交流 (110 - 230) V (50 - 60) Hz
软件	包含测量软件