ГОСТ ISO 12311-2020 Средства индивидуальной защиты глаз. Очки солнцезащитные и аналогичные. Методы испытаний

Приложение B
(справочное)

Источники неопределенности в спектрофотометрии и их оценка и контроль

B.1 Общие положения

Существует много других методов и приборов для измерения спектрального пропускания солнцезащитных и аналогичных им очков. В настоящее время не представляется возможным выделить лучший прибор или метод. Соответственно, в настоящем стандарте подход заключается в установлении максимальной неопределенности измерения, приемлемой в этом контексте.

Методы оценки компонентов неопределенности изложены в Руководстве ISO/IEC 98-3. В этом приложении рассмотрены вопросы источников неопределенности в области спектрофотометрии, их минимизации и оценки.

Источники неопределенности одинаковые независимо от используемой области длин волн или расчетов, в которых впоследствии используют данные измерения спектрального коэффициента пропускания (например, для расчета светового коэффициента пропускания, коэффициента пропускания ультрафиолетового излучения, цвета, ).

B.2 Виды спектрофотометров

Спектрофотометры, как правило, представлены в следующих вариациях:

a) одно- или двухлучевые;

b) со сканирующей или диодной матрицей;

c) с записью отношения или с компенсационным способом измерения;

d) с одинарным или двойным монохроматором;

e) с монохроматическим или полихроматическим освещением.

В однолучевом приборе есть только одно положение образца. Результат измерения получают из последовательного сравнения показаний прибора с испытуемым образцом и открытым пучком излучения. Для большей точности измерения коэффициента пропускания оба измерения должны проводиться через небольшой интервал времени.

В двухлучевом приборе результат измерения получают сравнением коэффициента пропускания образца с коэффициентом пропускания при открытом пучке излучения; следовательно, образец помещен в один из двух отдельных ходов луча. Измерение осуществляют либо путем одновременного направления излучения по двум путям на два детектора, либо поочередной передачей излучения по двум путям к одному детектору на частоте, достаточно высокой для эффективного моделирования одновременного сравнения. Сканирующий прибор выполняет измерения последовательно, хотя спектр, как и длина волны луча, изменяется.

Спектрофотометр с диодной матрицей рассеивает луч на матрицу фотодиодов для одновременного измерения на выбранных длинах волн. Приборы с диодной матрицей, как правило, однолучевые, в которых на постоянной основе использовано полихроматическое освещение.

Спектрофотометры, записывающие отношение, измеряют амплитуду сигнала, полученного переключением между эталонным трактом и трактом с образцом. Электроника усилителя определяет линейность отклика.

В спектрофотометрах с нулевой точкой использован переменный аттенюатор, который вводят в опорный луч до тех пор, пока не будет устранена разница в сигнале с пучком излучения. Характеристики аттенюатора определяют линейность отклика.

В приборах с двойным монохроматором используют две дифракционные решетки или комбинацию призмы и решетки. Двойной монохроматор обладает заметно большей степенью устранения рассеянного света (как правило, от 1/100 до 1/1000 одной решетки). Это особенно важно на коротковолновой области ультрафиолетового спектра или в том месте, в котором происходит быстрое изменение коэффициента пропускания с длиной волны.

Луч может проходить через монохроматор до образца, поэтому образец облучается монохроматическим излучением, или после образца, так что образец облучается полихроматическим излучением. Когда речь идет о офтальмологической продукции, эта разница, вероятно, незначительна. Однако разница может стать весьма значительной, если какой-то компонент образца является флуоресцентным.

Кроме того, спектрофотометры могут быть оснащены различными детекторами. Для измерений в ультрафиолетовой области (от 190 до 830 нм) они, как правило, представляют собой фотоумножитель или кремниевый фотодиод. Фотоумножитель является более чувствительным детектором и обеспечивает измерения для более темных образцов, тогда как кремниевый фотодиод - надежный и менее дорогой вариант, который обеспечивает измерение не более 1100 нм. Если прибор также позволяет проводить измерения в ближней инфракрасной области, требуется другой детектор. Сульфид свинца обычно обеспечивает измерения не более 3000 нм, а InGaAs - не более 1800 нм.

B.3 Источники неопределенности
     

    B.3.1 Общие положения

В неопределенности при измерении спектрального коэффициента пропускания можно рассматривать три составляющих компонента:

- ошибки, которые приводят к вкладу, не зависящему от коэффициента пропускания образца, и вносят вклад в неопределенность установленного абсолютного размера ();

- ошибки, которые приводят к вкладу в неопределенность, которая является пропорцией измеренного коэффициента пропускания ();

- ошибки, вызванные неточностями длины волны в приборе ().

Объединенная неопределенность коэффициента пропускания может быть рассчитана по формуле