石英玻璃光谱透射比试验方法

ICS81.040.01

Q30

中华人民共和国国家标准

GB/TXXXXX—XXXX

石英玻璃光谱透射比试验方法

Testmethodforspectratransmittanceofquartzglass

（征求意见稿）

（2022.12.05）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

GB/TXXXX-XXXX

石英玻璃光谱透射比试验方法

1范围

本文件规定了石英玻璃光谱透射比试验方法的原理、仪器设备、试验条件、试验样品、试验步

骤、数据处理、试验报告等。

本文件适用于平面、曲面石英玻璃光谱透射比的测试。其它材料也可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期引用的文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

JC/T2205-2014石英玻璃术语

3术语和定义

JC/T2205-2014界定的术语和定义适用于本文件。

4测试原理

利用分光光度计测试在一定波长范围内透过石英玻璃的光强度与入射光强度之比。

5仪器设备

5.1试验所使用的仪器设备为分光光度计，其测量波长范围、波长间隔应满足相关产品标准的要求。

5.2仪器设备入射光束的光轴与试样表面法线的夹角不超过10°，入射光束中任一光线与光轴的夹角

不超过5°。

5.3仪器设备透射比的测试准确度应在±1%内。

5.4采用垂直/漫射包含规则部分（0º/di）几何条件时应配备积分球，积分球直径宜大于等于150mm。积

分球内应设置相应的措施防止直接透射光和一次透射光直接进入光电探测器。

5.5需要时，测试曲面样品可配置样品支架（见附录A），以保证入射光线垂直于样品曲面测试位置处

的切面；可配置光阑（或可以调整宽度的狭缝），以保证光斑入射到样品中心位置且光斑宽度适宜（见

附录A）。

6试验条件

除特殊要求外，试验应在下述环境条件下进行：

a）环境温度：23℃±5℃；

b）环境相对湿度：30%RH～80%RH。

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7试验样品

7.1平面样品

a）宽度宜大于5mm，高度宜大于40mm，数量1块。

b）两个测试表面应平行，测试区域不得有影响测试的划伤、刻痕、气泡、气线等缺陷。客户约定

除外。

c）两个测试表面应保持清洁，必要时可用无尘布沾湿无水乙醇擦拭或用去离子水清洗、自然晾干

或烘干。

7.2曲面样品

a）高度宜大于40mm，对于直径小于40mm的管状样品应沿直径切成半管，任取1段半管。对于直

径大于40mm及其他曲面样品，切取弦长宜为20mm～40mm的样品。数量1块。

b）两个测试表面应平行，测试区域不得有影响测试的划伤、刻痕、气泡、气线等缺陷。客户约定

除外。

c）两个测试表面应保持清洁，必要时可用无尘布沾湿无水乙醇擦拭或用去离子水清洗、自然晾干

或烘干。

d)当石英玻璃管直径小于12mm（厚壁石英玻璃管内径小于12mm）时，宜采用同原料、同工艺生产

的较大直径的样品代替。

8试验步骤

8.1按需求选择适宜的测试几何条件：

a）垂直/垂直（符号为：0º/0º）：照明体垂直入射和垂直接收。

b）垂直/漫射包含规则成分（符号为：0º/di）：照明体垂直入射和漫射接收，包含规则成分。

8.2平面样品的测试

8.2.1用分度值不低于0.02mm的游标卡尺测量样品的厚度。

8.2.2开启分光光度计，预热至稳定状态。

8.2.3设定需测试的波长范围、波长间隔等参数，测试仪器设备的基线和100%线。

8.2.4按下列方式放置样品：

a）当选择垂直/垂直几何条件时，将样品放置在样品光路中入射光束的焦点附近，使入射光垂直

于样品测试面。

b）当选择垂直/漫射包含规则成分几何条件时，将样品紧靠在仪器积分球入射口处，使入射光垂直

于样品测试面。

8.2.5测试样品的光谱透射比曲线。

8.3曲面样品的测试

8.3.1用分度值不低于0.02mm的游标卡尺测量样品的上下两端厚度，取平均值为样品厚度。

8.3.2开启分光光度计，预热至稳定状态。

8.3.3设定需测试的波长范围、波长间隔等参数。

8.3.4按下列方式调整入射光斑宽度：

a）当选择垂直/垂直几何条件时，通过调整仪器狭缝宽度，使样品光路中入射光束的焦点附近的入

射光斑宽度适宜，并观察在检测器窗口处成像的光斑宽度及位置。

b）当选择垂直/漫射包含规则成分几何条件时，可配置光阑（或可以调整宽度的狭缝），使仪器积

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分球入射口处入射光斑宽度适宜。

8.3.5测试仪器设备的基线和100%线。

8.3.6样品凹面朝向光源，按下列方式放置样品：

a）当选择垂直/垂直几何条件时，将样品放置在样品光路中入射光束的焦点附近，使入射光垂直

于样品凹面测试位置处的切面，且保持在检测器窗口处成像的光斑宽度及位置与放置样品前一致，需

要时配置样品支架以保证样品放置符合要求。

b）当选择垂直/漫射包含规则部分几何条件时，将样品凸面紧靠在仪器积分球入射口处，使入射光

垂直于样品凹面测试位置处的切面，需要时配置样品支架以保证样品放置符合要求。

8.3.7测试样品的光谱透射比曲线。

9数据处理

数据处理可以根据需要，选择下列方式：

a）打印样品光谱透射比曲线；

b）读取指定波长下的透射比值并记录；

c）按约定的波长间隔要求，计算指定波长范围内的光谱透射比的平均值并记录。

10试验报告

试验报告应至少包括以下内容：

a）采用的标准名称及标准号；

b）样品名称、规格、数量；

c）几何条件、试验结果及样品厚度；

d）测试中需要说明的问题；

e）报告编号、试验地点、日期、仪器设备。

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附录A

(资料性)

曲面样品测试结果的影响因素

A.1入射光斑宽度

A.1.1光波通过不同介质的分界面时会发生反射和折射，当垂直入射时折射光即为透射光，入射光斑

是有一定宽度的，因此，对于曲面样品，即使是垂直入射的光，也无法保证光斑宽度内的光均能垂直于

样品凹面的切线。

A.1.2入射平面光波具有平行于入射面的分量（简称为p波）和垂直于入射面的分量（简称为s波），根

据菲涅尔（Fresnel）公式，光由空气入射到石英玻璃界面时，透射比ts、tp与入射角度关系如图A.1所

示。因此可知，为确保ts、tp与垂直入射时的变化量较小，入射角宜小于20º。

120

100

80

透60

射

比

/%40

20

0

0102030405060708090

入射角度/º

tstp

图A.1空气-石英玻璃界面的ts、tp与入射角度关系示意图

A.1.3光斑宽度计算

入射光照射曲面样品表面如图A.2所示：

图A.2入射光照射曲面样品表面示意图

ɪ

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因此，光斑宽度（X）可以按公式（A.1）计算：

푋=2ⅹ푟ⅹsin훼…………（A.1）

式中：

X——光斑的宽度，单位为毫米（mm）；

r——样品的半径,单位为毫米（mm）；

훼——光束的入射角度，单位为度（º）。

由上可知，需要控制光斑宽度，从而尽量减少曲面对测试的影响。

A.1.4推荐的入射光斑宽度

通过公式（A.1）计算光斑宽度后，结合仪器设备的特点设定适宜的入射光斑宽度。推荐的光斑宽

度如表A.1和表A.2。

表A.1垂直/垂直几何条件下推荐的入射光斑宽度

单位为毫米

样品直径，d6＜d≤1212＜d≤20d＞20

入射光斑宽度≤1.0≤2.1≤3.4

表A.2垂直/漫射包含规则部分几何条件下推荐的入射光斑宽度

单位为毫米

样品直径，d6＜d≤88＜d≤1010＜d≤20d＞20

入射光斑宽度≤1.0≤2.1≤3.4≤6.8

A.1.5观察光斑宽度的方法

在试验室较暗的条件下，将仪器波长设置为可见光区域，当选择垂直/垂直几何条件时，用平整的

坐标纸放置在入射光束的焦点附近即可观察入射光斑宽度，放在检测器窗口处即可观察成像光斑宽度；

当选择垂直/漫射包含规则部分几何条件时，用平整的坐标纸放置在积分球入射口位置观察入射光斑宽

度。

A.2样品放置

测试时保持入射光垂直入射到样品表面至关重要，但是，曲面样品因半径不同，样品放置的难易程

度不同。半径较小的样品，曲率较大，如果样品放置时出现扭转，入射光不能垂直入射到样品表面，则

会因光折射或反射而影响透射比检测结果。因此，对曲面样品，需要时，可以采用样品支架固定样品，

使其直立于光路中。样品支架类型、尺寸不限，图A.3给出一种样品支架示意图。

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单位为毫米

图A.3样品支架示意图

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前言

本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起

草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中国建筑材料联合会提出。

本文件由全国工业玻璃和特种玻璃标准化技术委员会（SAC/TC447）归口。

本文件起草单位：

本文件主要起草人：

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石英玻璃光谱透射比试验方法

1范围

本文件规定了石英玻璃光谱透射比试验方法的原理、仪器设备、试验条件、试验样品、试验步

骤、数据处理、试验报告等。

本文件适用于平面、曲面石英玻璃光谱透射比的测试。其它材料也可参考使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期引用的文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

JC/T2205-2014石英玻璃术语

3术语和定义

JC/T2205-2014界定的术语和定义适用于本文件。

4测试原理

利用分光光度计测试在一定波长范围内透过石英玻璃的光强度与入射光强度之比。

5仪器设备

5.1试验所使用的仪器设备为分光光度计，其测量波长范围、波长间隔应满足相关产品标准的要求。

5.2仪器设备入射光束的光轴与试样表面法线的夹角不超过10°，入射光束中任一光线与光轴的夹角

不超过5°。

5.3仪器设备透射比的测试准确度应在±1%内。

5.4采用垂直/漫射包含规则部分（0º/di）几何条件时应配备积分球，积分球直径宜大于等于150mm。积

分球内应设置相应的措施防止直接透射光和一次透射光直接进入光电探测器。

5.5需要时，测试曲面样品可配置样品支架（见附录A），以保证入射光线垂直于样品曲面测试位置处

的切面；可配置光阑（或可以调整宽度的狭缝），以保证光斑入射到样品中心位置且光斑宽度适宜（见

附录A）。

6试验条件

除特殊要求外，试验应在下述环境条件下进行：

a）环境温度：23℃±5℃；

b）环境相对湿度：30%RH～80%RH。

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7试验样品

7.1平面样品

a）宽度宜大于5mm，高度宜大于40mm，数量1块。

b）两个测试表面应平行，测试区域不得有影响测试的划伤、刻痕、气泡、气线等缺陷。客户约定

除外。

c）两个测试表面应保持清洁，必要时可用无尘布沾湿无水乙醇擦拭或用去离子水清洗、自然晾干

或烘干。

7.2曲面样品

a）高度宜大于40mm，对于直径小于40mm的管状样品应沿直径切成半管，任取1段半管。对于直

径大于40mm及其他曲面样品，切取弦长宜为20mm～40mm的样品。数量1块。

b）两个测试表面应平行，测试区域不得有影响测试的划伤、刻痕、气泡、气线等缺陷。客户约定

除外。

c）两个测试表面应保持清洁，必要时可用无尘布沾湿无水乙醇擦拭或用去离子水清洗、自然晾干

或烘干。

d)当石英玻璃管直径小于12mm（厚壁石英玻璃管内径小于12mm）时，宜采用同原料、同工艺生产

的较大直径的样品代替。

8试验步骤

8.1按需求选择适宜的测试几何条件：

a）垂直/垂直（符号为：0º/0º）：照明体垂直入射和垂直接收。

b）垂直/漫射包含规则成分（符号为：0º/di）：照明体垂直入射和漫射接收，包含规则成分。

8.2平面样品的测试

8.2.1用分度值不低于0.02mm的游标卡尺测量样品的厚度。

8.2.2开启分光光度计，预热至稳定状态。

8.2.3设定需测试的波长范围、波长间隔等参数，测试仪器设备的基线和100%线。

8.2.4按下列方式放置样品：

a）当选择垂直/垂直几何条件时，将样品放置在样品光路中入射光束的焦点附近，使入射光垂直

于样品测试面。

b）当选择垂直/漫射包含规则成分几何条件时，将样品紧靠在仪器积分球入射口处，使入射光垂直

于样品测试面。

8.2.5测试样品的光谱透射比曲线。

8.3曲面样品的测试

8.3.1用分度值不低于0.02mm的游标卡尺测量样品的上下两端厚度，取平均值为样品厚度。

8.3.2开启分光光度计，预热至稳定状态。

8.3.3设定需测试的波长范围、波长间隔等参数。

8.3.4按下列方式调整入射光斑宽度：

a）当选择垂直/垂直几何条件时，通过调整仪器狭缝宽度，使样品光路中入射光束的焦点附近的入

射光斑宽度适宜，并观察在检测器窗口处成像的光斑宽度及位置。

b）当选择垂直/漫射包含规则成分几何条件时，可配置光阑（或可以调整宽度的狭缝），使仪器积

ɪ

GB/TXXXX-XXXX

分球入射口处入射光斑宽度适宜。

8.3.5测试仪器设备的基线和100%线。

8.3.6样品凹面朝向光源，按下列方式放置样品：

a）当选择垂直/垂直几何条件时，将样品放置在样品光路中入射光束的焦点附近，使入射光垂直

于样品凹面测试位置处的切面，且保持在检测器窗口处成像的光斑宽度及位置与放置样品前一致，需

要时配置样品支架以保证样品放置符合要求。

b）当选择垂直/漫射包含规则部分几何条件时，将样品凸面紧靠在仪器积分球入射口处，使入射光

垂直于样品凹面测试位置处的切面，需要时配置样