[发明专利]薄膜水汽透过率的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种薄膜水汽透过率的测试装置，其特征在于，包括光源、准直光学系统、第一分光棱镜、第二分光棱镜和图像采集相机；其中，所述光源发出的光经所述准直光学系统准直成准直光后入射到所述第一分光棱镜上，所述第一分光棱镜将所述准直光分成测量光和参考光；所述测量光穿过被测样品，再通过第二分光棱镜汇聚到图像采集相机，所述参考光不穿过被测样品，再通过第二分光棱镜汇聚到图像采集相机。

2.根据权利要求1所述的薄膜水汽透过率的测试装置，其特征在于，还包括第一反射棱镜、第二反射棱镜、第一电动遮光板、第二电动遮光板；所述测量光依次穿过所述第一电动遮光、所述被测样品后经所述第二分光棱镜的透射进入所述图像采集相机，所述参考光经所述第一反射棱镜的反射后穿过所述第二电动遮光板，再经所述第二反射棱镜反射至所述第二分光棱镜，经所述第二分光棱镜的反射进入所述图像采集相机。

3.根据权利要求2所述的薄膜水汽透过率的测试装置，其特征在于，还包括设置在所述第一电动遮光板与所述第二分光棱镜之间的样品架，所述被测样品固定在所述样品架上。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的薄膜水汽透过率的测试装置，其特征在于，所述光源为均匀面光源。

5.根据权利要求4所述的薄膜水汽透过率的测试装置，其特征在于，所述光源为白炽灯或LED灯。

6.根据权利要求1所述的薄膜水汽透过率的测试装置，其特征在于，所述光学系统为透射式光学系统、反射式光学系统或透射反射式组合光学系统。

7.一种薄膜水汽透过率的测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将被测样品放置在测试光路中，所述光源发出的光经所述准直光学系统准直成准直光后入射到第一分光棱镜上，通过所述第一分光棱镜将所述准直光分成测量光和参考光；

S2、所述测量光和所述参考光通过遮光板的开合控制分别进入图像采集相机，得到样品图像和参考图像；其中，所述测量光穿过所述被测样品，再通过第二分光棱镜汇聚到图像采集相机，所述参考光不穿过所述被测样品，再通过第二分光棱镜汇聚到图像采集相机；

S3、根据所述样品图像和所述参考图像，计算所述被测样品的透过率变化系数P，计算公式为：

其中，T(t)为t时刻被测样品的透过率,T(0)为初始时刻被测样品的透过率,T(∞)为被测样品完全透光时的透过率，透过率T＝所述样品图像的灰度值/所述参考图像的灰度值；

S4、根据所述被测样品的透过率变化系数P计算所述被测样品的水汽透过率，计算公式为：

其中，WVTR为水氧透过，c为水氧透过率系数，为水摩尔系数，m_Ca为钙摩尔系数，ρ_Ca为钙密度，A_Ca为钙薄膜面积，d_Ca为钙薄膜厚度A_E为封装面积，t为封装时间。

8.根据权利要求7所述的薄膜水汽透过率的测试方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括如下步骤：

S0、利用真空热沉积法制备钙单质薄膜，作为所述待测样品。

9.根据权利要求7所述的薄膜水汽透过率的测试方法，其特征在于，在所述测试光路中，测量光依次穿过第一电动遮光、所述待测样品后经所述第二分光棱镜的透射进入所述图像采集相机；所述参考光经第一反射棱镜的反射后穿过第二电动遮光板，再经第二反射棱镜反射至所述第二分光棱镜，经所述第二分光棱镜的反射进入所述图像采集相机。

10.根据权利要求7所述的薄膜水汽透过率的测试方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：

S201、打开第一电动遮光板同时关闭第二电动遮光板，使所述测量光穿过所述被测样品后进入所述测试装置中的图像采集相机形成所述样品图像；

S202、打开所述第二电动遮光板同时关闭所述第一电动遮光板，使参考光进入所述图像采集相机形成所述参考图像。