LAB色差仪在颜色测量仪器中,应首先考虑稳定性、光源定位、寿命和最终光谱曲线的有效性。目前,钨丝灯和氙灯主要用于光源。
钨灯是颜色测量仪器中最常用的光源。它是一个透明的灯泡,含有钨丝、惰性气体或卤素(防止钨丝氧化和热蒸发)。钨被用作灯丝材料,因为钨具有足够的强度和耐高温性。可见光区钨灯的光谱曲线几乎与黑体发射器的光谱曲线完全重叠。随着近年来稳压电源和脉冲电源的发展,钨灯可以提供重复稳定的高色温光束,完全满足外观颜色测量对光源的需求。
氙灯是另一种常用于颜色测量仪器的光源。它是一个充满氙气的密封玻璃管,配有一对电极。当在电极上增加高压时,内部氙气会受到刺激,瞬间产生弧光,这是一种充气放电灯。氙灯的优点是谱线比白炽灯的谱线更接近阳光,能量更高。然而,对于大多数弧光来说,很难获得稳定的光输出,而对于精确准确的颜色测量,连续无波纹光谱(稳定的光输出)是最重要的。
从光检测的角度来看,光源的强度通常会超过检测器的线性范围,这是一种常识。在光路设计中,有必要削弱最终检测装置的光强度,使光路设计复杂化。此外,我们都知道绝大多数紫外可见分光光度计被使用D灯和钨灯作为光源。对于测量物体表面颜色,人眼看到的是可见光。钨灯非常适合能耗小、电路设计简单、寿命长、系统体积小、价格低廉、易于维护和更换。20世纪60年代至70年代,所有旋光仪都使用钠光作为光源,因为根据旋光的定义,仪器需要能量集中在589年代nm钠光几乎是当时唯一的选择。然而,像氙气灯一样,钠光作为真空放电激发器,很难保证其使用寿命和光强的稳定性。此外,钠光已成为旋光仪的昂贵消耗品。如今,几乎所有的旋光仪器都使用钨灯+由于干涉滤光片作为光源,脉冲石英卤素钨丝光源技术解决了这一问题,其使用寿命几乎比仪器长。
氙灯可以发出短的高强度弧光,但很难产生重复的等强度弧光。因此,使用氙灯作为光源仪器,必须依靠多次平均测量,以减少不重复光强的负面影响。如果分光光度计是一种便携式仪器,由于操作次数影响储能,每次光能不同且不稳定。在测量间隙中,等待充电和下一次测量会影响光强。此外,氙灯光源需要更复杂的高压冲击刺激电路,维护也非常复杂。更换时,除了更换灯泡外,还需要更换整个电容器,所以价格更贵。
因此,目前的标准LAB色差仪卤素钨灯(石英外壳)是色差仪上最适合的技术和经济方面。