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Integrating Sphere | 절대 양자 효율 측정을 위한 적분구 솔루션

JASCO의 적분구 액세서리는 분말, 고체, 액체 시료의 절대 양자 효율(Absolute Quantum Yield)을 가장 정확하게 측정할 수 있는 광학 시스템입니다. 시료의 산란 특성에 구애받지 않고 방출되는 모든 빛을 포집하여 신뢰도 높은 데이터를 제공합니다.

1. Integrating Sphere(적분구)의 측정 원리

적분구는 내벽이 빛을 거의 100% 반사하는 특수 소재(BaSO₄)로 코팅된 빈 구체입니다.

• 광 포집의 균일성 : 시료에서 사방으로 산란되는 형광 신호를 내부 반사를 통해 골고루 혼합하여 검출기로 보냅니다. 이는 방향성이 강한 산란 시료(분말, 불투명 고체) 측정 시 데이터 손실을 방지합니다.
• 절대 양자 효율(Absolute Quantum Yield) 산출 : 시료를 넣지 않았을 때의 여기광 광량과 시료에 의해 흡수된 후 방출된 형광 광량을 직접 비교하여, 표준 시료 없이도 시료 자체의 발광 효율을 계산할 수 있습니다.

2. 적분구 라인업 상세 규격

모델명	ISF-834 (60 mm)	ILF-835 (120 mm)	ILFC-147 (120 mm)
Integrating Sphere Specification
구경(Size)	60 mm dia.	120 mm dia.	120 mm dia.
파장 범위	200 ~ 850 nm	200 ~ 850 nm	200 ~ 850 nm
온도 조절	-	-	77K (-196 ℃)
분석 가능 Sample	Only Solid or Powder	Liquid, Film, Solid, Powder	Liquid, Film, Solid, Powder
제품 외형

3. 60 mm와 120 mm 적분구의 차이는 무엇일까요?

적분구의 크기가 커질수록 측정 결과의 정밀도와 신뢰도가 향상됩니다.

개구부 비율(Port Fraction)의 감소 : 적분구에는 빛이 들어오고 나가는 구멍(Port)이 있습니다. 적분구가 클수록 전체 표면적 대비 구멍이 차지하는 비율이 낮아져, 빛이 외부로 새어 나가지 않고 더 균일하게 혼합됩니다.
광학적 정밀도 : 120 mm 모델은 60 mm 모델보다 시료 배치에 따른 오차가 적어, 국제 표준 규격(JIS, ISO 등)에 부합하는 초고정밀 데이터를 확보해야 하는 연구에 권장됩니다.
상대 vs 절대 : 60 mm의 경우 Sample이 밖에 거치되어 White Plate에 대비한 상대 반사율을 측정하지만, 120 mm의 경우 Sample이 안에 거치되어 절대 반사율이 측정됩니다.

4. 액화 질소로 저온 측정을 하는 것은 왜 필요할까요?

형광에 경우 온도가 저온으로 갈수록 더 강하게 나타나는 특징이 있습니다.

짧게 일어나는 형광 혹은 긴 시간 측정해야하는 인광의 경우 액화 질소를 이용해 저온 상태로 측정하는 것이 데이터를 얻는데 도움을 줍니다.

Application : 적분구를 활용한 형광체(Yellow Phosphor)의 절대 양자 효율 분석

LED 제조에 필수적인 노란색 형광체 분말의 품질 관리를 위해 적분구를 사용하여 흡수율과 외부/내부 양자 효율을 산출한 실제 분석 사례입니다.

[데이터 출처: PL Application Book p.26] 분말 셀(PSH-101)에 담긴 시료를 적분구로 분석한 결과입니다. 여기광의 산란 감소분과 형광 방출량을 정확히 측정하여 80% 이상의 높은 내부 양자 효율(Internal Quantum Yield) 데이터를 산출하였습니다.

※ (주)티에스싸이언스는 신소재 개발 및 품질 관리를 위한 최적의 양자 효율 분석 시스템을 제안합니다. 적분구 규격 선정 및 온도 가변 실험 구성에 대해 전문가의 도움이 필요하시다면 언제든 기술영업부로 문의해 주십시오.

TS Science

Product

[PL] Fluorescence Spectrophotometers

[PL]Intergrating Sphere for Quantum Yield