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FTIR
정반사 측정에서 뒷면 반사 확인 방법(How to tell if a back reflection is contributing to your measured reflectance)
[오늘의 핵심 미리보기]
Q. 정반사 측정에서 시료의 앞면과 뒷면에서 반사된 신호가
모두 측정되는지 어떻게 확인할 수 있을까요?
A. 시료 뒷면에 강한 흡수체를 적용한 후 스펙트럼을 비교하면,
뒷면 반사가 측정 결과에 포함되는지 확인할 수 있습니다.
정반사 측정(Specular Reflection Measurement)에서 시료 뒷면의 반사 신호가 함께 측정되는지 확인하는 방법을 소개합니다.
이번 내용은 2012년 Applied Spectroscopy에 게재된 논문 「Extracting Infrared Absolute Reflectance from Relative Reflectance Measurements」에서 소개된 아이디어를 바탕으로 합니다.
정반사 측정에서는 시료의 앞면에서 반사된 빛뿐만 아니라,
시료 내부를 통과한 빛이 뒷면에서 반사되어 측정에 포함될 수도 있습니다.
이러한 현상을 확인하는 간단한 방법을 알아보겠습니다.
1. 정반사 측정에서 발생할 수 있는 뒷면 반사
정반사 측정은 시료 표면에서 반사되는 빛을 측정하는 방법입니다.
하지만 시료의 특성에 따라 빛이 시료 내부를 통과한 뒤 뒷면에서 반사될 수도 있습니다.
이 반사 신호가 검출되면 앞면에서 반사된 신호와 함께 측정 결과에 포함될 수 있습니다.
따라서 측정된 스펙트럼이 시료 앞면의 반사 신호만을 반영하는지,
아니면 뒷면의 반사 신호까지 포함하는지 확인하는 것이 중요합니다.
2. 시료 뒷면에 강한 흡수체 적용하기
뒷면 반사 여부를 확인하는 방법은
시료 뒷면에 강한 흡수체(Strong Absorber)를 적용한 후 스펙트럼을 비교하는 것입니다.
셀렌화아연(ZnSe) 윈도우와 근수직 정반사 액세서리인 PIKE 10SPEC를 사용했습니다.
먼저 ZnSe 윈도우만 측정하여 기준 스펙트럼을 얻었습니다.
빨간색으로 표시된 이 스펙트럼은 예상한 결과와 일치했습니다.
그다음 ZnSe 윈도우의 뒷면에 실리콘 스프레이(Silicone Spray)를 도포하고 다시 측정했습니다.
3. 스펙트럼 비교로 뒷면 반사 확인하기
실리콘 스프레이를 도포한 후 측정한 스펙트럼에서는 실리콘의 흡수 밴드가 나타났습니다.
이는 시료 뒷면에 도포한 실리콘의 신호가 측정 결과에 포함되었다는 의미입니다.
따라서 해당 조건에서는 시료 앞면의 반사뿐만 아니라
뒷면에서 반사된 빛도 함께 측정되고 있음을 확인할 수 있습니다.
이처럼 시료 뒷면에 강한 흡수체를 적용하고 스펙트럼 변화를 관찰하면,
정반사 측정에서 뒷면 반사가 발생하는지 확인하는 데 도움이 됩니다.
