[发明专利]检测样品与参照物的物理可测特性之间的差异的高灵敏度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种检测样品与参照物的物理可测特性之间的差异的高灵 敏度方法。

本发明特别涉及一种检测环境影响引起的样品物理可测特性变化的方 法。

背景技术

对于染料、颜料、涂层、UV稳定剂和防晒剂的工业产品，了解产品 的耐光性极为重要。目前，通过以对应地球表面日光的光谱分布的光辐射 产品来检测产品的耐光性。辐射之后，借助参照系统量化颜色变化。这种 方法的缺点在于需要非常长的辐射时间以在许多产品中形成可检测的颜色 变化。例如，根据相关的DIN标准，辐射时间为1000小时或更长。对于 耐光性非常高的样品则为10到50年。然后对照色标进行参考，所述色标 例如蓝羊毛色标。这种方法的缺点还在于必须人为进行估计，因此该估计 由主观印象确定。

需要特别长曝光时间的样品实例有外墙涂料、高速公路标记、建筑物 密封材料、电绝缘体、屋顶瓦和安全板。下面的曝光和风化标准中还提到 了其它样品。

相关的人工日光风化标准对塑料为ISO4892(1994)，对涂料和涂层 为ISO11341(1994)，对仪器中涂层为ISO11507(1997)，对道路车辆 安全板为ISO3917(1999)，对民用工程连接密封材料为ISO11431(2002)， 对纺织品颜色牢固性检查为ISO105-B02(1994)以及对纺织品颜色牢固度 风化为ISO105-B04(1994)。

直接风化的相关标准为ASTM G7、ISO 877、ISO 2810、ASTMD 4141C (黑盒(Black Box))和ASTM G24(玻璃下曝光)。

为降低必需的辐射时间，常常以多倍日光强度频繁辐射产品。但是已 经示出，以增加的辐射强度检测的耐光性常常与自然环境中的不一致。换 言之，辐射样品中形成的颜色变化ΔF不仅取决于强度I和辐射时间Δt的乘 积，以辐射剂量S表示，而且明确取决于辐射ΔF＝f(S，I)的强度I。

发明内容

本发明的一个目标在于提供一种测量方法，通过该方法可在短辐射时 间后确定光所引起的样品颜色变化，而不使用与自然条件不同的辐射条件。

此目标通过检测样品P和参考样品R的物理可测特性之间的差异的方 法实现，其中：

(i)提供样品P，

(ii)提供参考样品R，

(iii)提供二维参考场RF，

(iv)从所述参考样品R和参考场RF的区域形成第一二维图形，并 且从所述样品P和参考场RF的区域形成第二二维图形，所述第一和第二 图形以位置相关和波长相关的图形函数M(x，y，λ)描述，

(v)在可自由选择的时间t₀对所述第一图形，以及在时间t对所述 第二图形，通过检测器将所述第一图形和第二图形对分析辐射的透射、反 射或散射分别检测为第一和第二图形的局部坐标(x，y)和分析辐射的波长 λ的函数，

从而确定所述第一图形的第一图形响应函数M₀(x，y，λ，t₀)，其包括参 考响应函数R₀(x，y，λ，t₀)的物理分割区和第一参考场响应函数RF₀(x，y，λ，t₀) 的物理分割区，

并确定第二图形的第二图形响应函数M_t(x，y，λ，t)，其包括样品响应 函数P_t(x，y，λ，t)的物理分割区和第二参考场响应函数RF_t(x，y，λ，t)的物 理分割区，

每种情况下的函数M₀和M_t将透射、反射或散射分析辐射的强度分别 再现为在不同检测时间t₀和t的第一和第二图形的局部坐标(x，y)和波长 λ的函数，

(vi)以如下方式校正样品响应函数P_t，即通过所述第一和第二参考 场响应函数RF₀和RF_t，从所述样品响应函数P_t消除检测器引起的位置相 关、时间相关以及波长相关的起伏，从而获得校正样品响应函数P_t，corr’