一、偏光應(yīng)力儀校準(zhǔn)中常見問題

1.儀器所用光源波長多種多樣
目前，各種儀器所參考的標(biāo)準(zhǔn)多種多樣，其中對光源波長的技術(shù)要求也各不相同。大多數(shù)儀器參照GB/T4545-2007《玻璃瓶罐內(nèi)應(yīng)力試驗(yàn)方法》(其技術(shù)內(nèi)容主要參考ASTM C148-00《玻璃瓶罐內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)方法》)、GB/T12415-2015《藥用玻璃容器內(nèi)應(yīng)力檢測方法》或YBB00162003-2015《內(nèi)應(yīng)力測定法》，這幾種方法采用白光光源測量，有效波長為565nm；有些儀器參照GB/T7962.5-2010《無色光學(xué)玻璃測試方法 第5部分:應(yīng)力雙折射》，該方法對儀器提出明確技術(shù)要求，濾光片的峰值波長為(540±5)nm，波帶半高寬為6nm，在可見光區(qū)域不允許有次峰；在GB/T26827-2011《波片相位延遲測量裝置的校準(zhǔn)方法》中，則提出了標(biāo)準(zhǔn)波片在非632.8nm波長條件下的相位延遲折算公式，并提供了晶體石英最大折射率計(jì)算用表。
因此，市場上的儀器所用的波長差別很大，最廣泛的為565nm，其次為560nm，再次為589.3nm，其余為532nm、540nm、546nm、632nm等。嚴(yán)格地說，應(yīng)力所造成的相位延遲，相對于各種波長略有不同，即同一被測樣品對不同波長的光產(chǎn)生的雙折射相位延遲不同，例如對于石英晶體來說，其雙折射相位延遲在紫外波段與可見波段相比相差較大。因此，不同的測量波長會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力測量結(jié)果產(chǎn)生差別。
2.用于定量測量的光源為非單色光源
由偏光應(yīng)力儀工作原理可知，進(jìn)行定量測量時(shí)宜采用單色光源。某些儀器的定量測量系統(tǒng)，雖然內(nèi)置了四分之一波片，但所使用的光源為白光光源或復(fù)合光源，波長范圍很寬或存在多個(gè)波峰，測量時(shí)視場中顏色的變化會(huì)影響對消光狀態(tài)的判斷，易帶來較大的測量誤差。
3.儀器不注明光軸的方向
很多儀器不標(biāo)注光軸的方向，對測量造成影響。實(shí)際上，若儀器四分之一補(bǔ)償波片的慢軸方向平行于起偏器透光軸方向，則檢偏器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度的2倍為相位延遲值；若四分之一補(bǔ)償波片的快軸方向平行于起偏器透光軸方向，則檢偏器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)角度的2倍為相位延遲值。
4.儀器輸出量值不明確或存在混淆
對于非數(shù)字顯示式的儀器，通常只能得到檢偏器旋轉(zhuǎn)的角度，測量人員需自行計(jì)算相位延遲；對于數(shù)字顯示式的儀器，某些儀器未注明顯示的數(shù)值單位(nm或者°)；某些儀器還存在檢偏器旋轉(zhuǎn)角度與相位延遲值混淆不清的問題。
二、總結(jié)與展望
目前市場上的偏光應(yīng)力儀產(chǎn)品性能參差不齊，與制造者所參考標(biāo)準(zhǔn)不一、原理混淆等因素有關(guān)。校準(zhǔn)檢測人員在對偏光應(yīng)力儀的定量測量功能進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注意通過測量、檢索文獻(xiàn)與說明書或與客戶溝通等方式掌握儀器基本信息，包括光源光譜分布、儀器光軸方向、儀器輸出量值形式等。同時(shí)，校準(zhǔn)工作應(yīng)嚴(yán)格按照J(rèn)JF1497-2014《偏光儀校準(zhǔn)規(guī)范》進(jìn)行，測量數(shù)據(jù)以該校準(zhǔn)規(guī)范中的計(jì)量特性要求作為參考，有利于對儀器誤差進(jìn)行分析。此外，希望儀器制造者在產(chǎn)品信息中注明所參考的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，便于校準(zhǔn)檢測或儀器使用人員獲取儀器相關(guān)信息。
 
本文刊發(fā)于《中國計(jì)量》雜志2018年第4期
作者：北京市計(jì)量檢測科學(xué)研究院 劉佳暢  賈亞青
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