【国家标准(GB)】 荧光样品颜色的测量方法

ICS17.180.20
中华人民共和国国家标准
GB/T9340—2009
代替GB/T9340—2001
荧光样品颜色的测量方法
Methods for color measurementoffluorescentspecimens
2009-03-11发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2009-11-01实施
中华人民共
国家标准
荧光样品颜色的测量方法
GB/T9340—2009
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2009年5月第一版
2009年5月第一次印刷
书号：155066·1-37133
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GB/T9340-2009
本标准参照ASTME991：1998《荧光样品颜色测量的标准方法》和ASTME991:2006《用一个单色仪测量荧光样品颜色的标准方法》，与ASTME991：1998和ASTME991：2006的一致性程度均为非等效。
本标准与ASTME991：1998的主要差异如下：增加了光电积分测量方法；
增加了di：8°、de：8°几何条件。与ASTME991：2006的主要差异如下：保留ASTME991：1998中光源一致性因子（SCF)的定义和计算方法；保留利用SCF方法判断仪器光源与照明体Dss的一致程度的内容。本标准代替GB/T9340一2001《荧光样品色的相对测量方法》。本标准与GB/T9340-2001相比主要变化如下：-标准中文名称修改为\荧光样品颜色的测量方法”；英文名称修改为“Methodsforcolormeasurement of fluorescent specimens\;一术语和定义中增加“光源一致性因子”，在荧光的定义中增加“紫外激发荧光”、“可见激发荧光”的内容；
修改“色度计法”为“光电积分法”，见第6章；一将“45/0”、“0/45”、“d/0”几何条件的表示方法根据GB/T3978进行修改，见5.2.4.1、5.2.4.2、5.2.4.3；
修改原标准5.1.3中的光源等级；增加用SCF方法判断仪器光源与标准照明体Dss的一致程度，见5.2.1；增加SCF的计算方法，见附录A；删除原标准5.1.2，增加CIE1931标准色度观察者下的三刺激值、色品坐标和CIE白度的计算公式，见式(1)、(3)、(5)、(6)；三刺激值的计算增加归一化系数k；-增加CIE标准照明体Ds的相对光谱功率分布、CIE1931标准色度观察者色匹配函数及色品坐标，CIE1964标准色度观察者色匹配函数及色品坐标、完全漫反射体在CIE标准照明体D6s下的三刺激值和色品坐标，分别见表1、表2、表3、表4。本标准的附录A是规范性附录。
本标准由全国额色标准化技术委员会提出并归口。本标准起草单位：中国计量科学研究院、深圳海川色彩科技有限公司。本标准主要起草人：马煜、王煜、冯国进、陈苹、何唯平、汤惠工。本标准所代替标准的历次版本的发布情况为：本标准于1988年首次发布，2001年6月第一次修订。I
1范围免费标准下载网bzxz
荧光样品颜色的测量方法
GB/T9340—2009
本标准规定了荧光样品颜色的两种测量方法一一光谱光度法、光电积分法以及测量结果的表示方法。
本标准适用于在可见区发光的反射荧光样品色的相对测量。本标准不适用于电致发光样品、化学发光样品和磷光样品颜色的测量；也不适用于化学分析应用中荧光特性的测量。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T3978标准照明体和几何条件GB/T5698颜色术语
ASTME308根据CIE系统计算物体颜色的方法CIE出版物51.2应用于色度的光模拟器的质量评价方法3术语和定义
GB/T5698确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
荧光fluorescence
某些物质被某波长或波段的辐射照射后，所发射出的不同于照射波长的光，称为荧光。吸收紫外辐射后产生的荧光叫作紫外激发荧光；吸收可见辐射后产生的荧光叫作可见激发荧光。3.2
荧光增白剂fluorescentwhiteningagents（FWA）吸收紫外辐射后在可见光的短波区域发射出荧光，从而增加材料的视觉白度的一种化学物质。3.3
荧光白度计fluorescencewhitenessmeter用于测量荧光样品白度的白度计。其主要特点是能测得在模拟标准照明体Dss的光源下荧光样品的白度值。
荧光色度计fluorescencecolorimeter用于测量荧光样品颜色的三刺激值或色品坐标的色度计。其主要特点是能测得在模拟标准照明体Dss的光源下荧光样品的色度值。3.5
光源一致性因子sourceconformancefactor（SCF）在采样孔处测量仪器照明光源的相对光谱辐照度分布曲线和特定CIE标准照明体的相对光谱分布曲线均方差的平方根。
GB/T9340-—2009
4测量方法
荧光样品颜色的相对测量方法分为光谱光度法和光电积分法。5光谱光度法
5.1测量原理
光谱光度法测量荧光样品色是采用光谱光度测色仪，测量样品的光谱辐亮度因数，按色度学公式计算样品的色度值，或按白度公式计算样品的白度值。荧光样品在特定光源照明下吸收某个波长区域的辐射，而在另一波长区域发出新的辐射，因此，出射光中既有照明光的反射部分，又有被照明光激发的荧光发射部分。通常观察和评价荧光样品的颜额色是在日光（复色光）下进行的，所以当采用光学仪器测量荧光样品的颜色时，应当与目视评价结果有良好的相关性。这就对仪器的照明光源和几何条件提出了特殊要求。5.2测量仪器的要求
5.2.1仪器光源应能在采样孔处产生340nm700nm连续的宽带照明。当对测量的准确度要求较高时，光源的波长范围应为300nm～780nm。光源的光谱分布应与CIE标推照明体D5近似-致。在采样孔处光源的相对光谱辐照度与标准照明体Ds的一致程度应满足5.2.1.1或者5.2.1.2的规定，选择二者之中可行的方法之一进行评价。5.2.1.1波长在300nm～380nm范围的紫外光源一致性因子SCF应小于15.0；波长在380nm～700nm范围的可见光源一致性因子SCF应小于10.0。SCF和SCF的计算方法应符合附录A的规定。5.2.1.2按照CIE出版物51.2规定的方法计算仪器光源模拟标准照明体Dss的一致程度应不低于BB(CIELAB)级。
5.2.2仪器具有一个单色仪且位于样品和探测器之间。5.2.3测量波长范围为380nm780nm，当对测量准确度要求不高时，可为400nm~700nm；测量波长间隔为5nm，当对测量准确度要求不高时，可小于或等于10nm。测量波长间隔为5nm时的三刺激值计算方法见式(1)或式(2），其他波长间隔的色度计算方法见ASTME308。5.2.4仪器的几何条件应满足5.2.4.1、5.2.4.2或5.2.4.3的规定，几何条件的实现方法和相关规定见GB/T3978。
5.2.4.145：0°或45：0°几何条件。5.2.4.20°：45或0°：45几何条件图1为应用模拟标推照明体Ds的复色光进行荧光样品色相对测量的示意图。照明光束沿样品法线方向入射，探测方向与法线成45°角，即几何条件为0°：45°。数据处理系统
模拟标准照明体
Ds的光额
单色仪
图10°：45°x几何条件测量荧光样品色示意图2
5.2.4.3di：8°或de：8°几何条件GB/T9340—2009
在di：8°或de：8°几何条件下测量荧光样品时，需要应用积分球。荧光样品被照明后，其反射光和发射光经积分球反射后会再次照明荧光样品，发射光谱的存在改变了照明光的光谱成分，影响测量结果。但当采样孔面积与积分球内表面积之比越小时，这种影响就越小。当这种影响可以忽略或有有效措施进行修正的时候，允许应用具有di：8°或de：8°几何条件的光谱光度测色仪器。5.3测量步骤
5.3.1按仪器操作规程开动仪器，校零。5.3.2用测色标准白板校准仪器。5.3.3测量荧光样品，并记录其光谱辐亮度因数β(入）)。5.4测量结果的计算
5.4.1按式(1)计算CIE1931标准色度观察者下的荧光样品色的三刺激值X、Y和Z：X=s(a)p(a)()
=()()()
Z = S()β()()
式中：
入——波长；
Sp(入)—CIE标准照明体Dss的相对光谱功率分布，见表1；（）、(入）、(Λ)——CIE1931标准色度观察者色匹配函数，见表2;β(a)-
测量荧光样品色所得到的光谱辐亮度因数；A>——波长间隔；
—归一化系数，k—
zS(a)y()
5.4.2按式（2)计算CIE1964标准色度观察者下的荧光样品色的三刺激值X1o、Y1和Z1o：Xo=kS()()o()
Y1o = k1o ZS()p()1o (a)
Z =1oS()()z1o()
式中：
入—波长；
-CIE标准照明体Dss的相对光谱功率分布，见表1；元1。（a）、1。（a)、z1o（a)——CIE1964标准色度观察者色匹配函数，见表3；波长间隔；
测量荧光样品色所得到的光谱辐亮度因数；100
k1o—归—化系数,k1o=
=Sp(a)y10 (a)。
5.4.3按式(3)计算CIE1931标准色度观察者下的色品坐标工、y和z：x
1=X+Y+2
y=x+Y+
-1-r-y
·（1)
.（2）
（3）
GB/T93402009
式中：
X、Y、Z-—样品在CIE1931标准色度观察者下的三刺激值。5.4.4按式（4)计算CIE1964标准色度观察者下的色品坐标T10、y10、Z10。Xo
X1o+Y10+Zio
X1o+Y10+Z10
=1—o-y10
Z10 = X1o +Y1o + Z1o
式中：
X10、Y1o、Z1o—样品在CIE1964标准色度观察者下的三刺激值。5.4.5当需要计算荧光样品的白度时，应按式(5)、(6)、(7)、(8)计算其CIE白度和淡色调指数。·（4)
5.4.5.1按式（5）、（6)计算样品在CIE1931标准色度观察者下的CIE白度W和淡色调指数Tw；W=Y+800(x)+1700(yn-y),40（5）
Y、、y
样品在CIE1931标准色度观察者下的刺激值和色品坐标；完全漫反射体在CIE标准照明体Des和CIE1931标准色度观察者下的色品坐标，见Ty.
表4。
5.4.5.2按式（7）、（8)计算样品在CIE1964标准色度观察者下CIE白度W1.和淡色调指数Tw.10。W1o = Yio +800(n,10 - Tio) +1 700(ya,10 - y1o),40Tw.10 900(n,10 - T10) -- 650(yn.10 - y1o), 4 < Tw,10 <+ 2式中：
...........(8)
Y1o、Tio、y10-——样品在CIE1964标准色度观察者下的刺激值和色品坐标；工n.10、yn,10—完全漫反射体在CIE标准照明体Ds5和CIE1964标准色度观察者下的色品坐标，见表4。
6光电积分法
6.1测量原理
光电积分法测量荧光样品色是采用具有特定光谱灵敏度的光电积分器件的荧光色度计或荧光白度计直接测量样品的色度值或白度值。荧光色度计或荧光白度计的探测器采用光电池、光电管或光电倍增管等，并配有拟合人眼色觉特性的滤光器，仪器的光谱特性应满足式（9）：K,(a)r(a) =(a)
Kzt,(a)r(a) =y(a)
Kt,(a)r(a)=(a))
式中：
K,Kz,K3—
与波长无关的系数；
t（a)，,(a)，t,(a)—仪器特定滤光器的相对光谱透射比；r(a)-
(a)、(a)、z(a)
仪器探测器的相对光谱响应度：（9）
CIE1931标准色度观察者色匹配函数(a)、(>)、z(Λ)或CIE1964标准色度观察者色匹配函数1o(a)、yo(a)、zo(a)。6.2测量仪器的要求
6.2.1仪器光源应符合5.2.1的规定。6.2.2几何条件应符合5.2.4的规定。6.2.3仪器光谱特性的总体响应符合式(9)。6.3测量步骤
6.3.1按仪器操作规程开动仪器，校零。2用标准白板或标准色板校准仪器。6.3.2
3测量荧光样品，并记录其三刺激值、色品坐标或白度值。6.3.3
测量结果的表示
GB/T9340—2009
7.1荧光样品色的相对测量结果用刺激值Y(或Yi)和色品坐标工、y(或工10、y1o)表示。荧光白色样品的相对测量结果用白度W(或W1。）和淡色调指数Tw（或Tw.1o）表示。7.2测量结果的附加记录应包括：光源模拟D65的级别、几何条件等内容。若采用积分球测量，应记录积分球的尺寸和测量窗口面积并注明是否包括镜面反射成分。表1CIE标准照明体D65的相对光谱功率分布（波长范围：300nm~780nm，波长间隔：5nm）照明体Dss
波长/
相对光谱
功率分布
11.765200
20.236000
28.644700
37.053500
38.501100
39.948800
42.430200
44.911700
45.775000
46.638300
49.363700
52.089100
51.032300
49.975500
52.311800
54.648200
68.701500
波长/
照明体Ds
相对光谱
功率分布
82.754900
87.120400
91.486000
92.458900
93.431800
90.057000
86.682300
95.773600
104.865000
110.936000
117.008000
117.410000
117.812000
116.336000
114.861000
115.392000
115.923000
112.367000
108.811000
109.082000
波长/
照明体Ds5
相对光谱
功率分布
109.354000
108.578000
107.802000
106.296000
104.790000
106.239000
107.689000
106.047000
104.405000
104.225000
104.046000
102.023000
100.000000
98.167100
96.334200
96.061100
95.788000
92.236800
88.685600
89.345900
波长/
照明体Ds5
相对光谱
功率分布
90.006200
89.802600
89.599100
88.648900
87.698 700
85.493600
83.288600
83.493900
83.699200
81.863000
80.026800
80.120700
80.214600
81.246200
82.277800
80.281000
78.284200
74.002700
69.721300
70.665200
照明体Ds5
相对光谱
功率分布
71.609100
72.979000
74.349000
67.976500
61.604000
65.744800
69.885600
72.486300
75.087000
69.339800
63.592700
55.005400
46.418200
56.611800
66.805400
65.094100
63.382800
GB/T9340—2009
波长/nm
CIE1931标准色度观察者色匹配函数及色品坐标（波长范围：380nm~780nm，波长间隔：5nm）色匹配函数
0.109 600
色品坐标
波长/nm
0.046 770
表2 (续)
色匹配函数
0.002 091
0.000 000
GB/T9340-2009
色品坐标
0.486.590
GB/T9340—2009
波长/nm
波长/nm
0.000 042
表2 (续）
色匹配函数
0.000 740
0. 000 000
色品坐标
CIE1964标准色度观察者色匹配函数及色品坐标（波长范围：380
0nm～780nm，波长间隔：5
色匹配函数
。(a)
0.000.769
0.029 497
0.062 077
0.074 704
zo (a)
To (a)
色品坐标
y1o (a)
0.030 020
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