絕對光譜輻射通量測量的關鍵
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在本文(wén)中(zhōng),我将繼續讨論使用(yòng)積分(fēn)球進行光測量的問題。 正如我們在我的第一篇文(wén)章中(zhōng)學(xué)到的,有(yǒu)兩種用(yòng)于确定測試燈光通量的基本光測量儀器:光度計和光譜輻射計。 在上周的文(wén)章中(zhōng),我讨論了使用(yòng)積分(fēn)球進行絕對光譜輻射通量測量所需的四個步驟。 回想一下,當使用(yòng)積分(fēn)球光譜儀進行光測量時,我們使用(yòng)替代方法,将球面上裝(zhuāng)有(yǒu)測試燈的光譜儀的輸出與球面上已知光譜通量的燈的光譜儀的輸出進行比較。 替代方法的關鍵組成部分(fēn)是校準的光譜輻射通量标準燈。
國(guó)家計量機構(NMI)負責确定總的光通量。 在美國(guó),這是由美國(guó)國(guó)家标準技(jì )術研究院(NIST)維護的。 白熾燈由于其穩定性而通常用(yòng)于标準燈。 在NIST校準的白熾燈總光通量分(fēn)配值的相對不确定度為(wèi)0.5%(Zong等,2018)。
主标準燈是由第三方校準的光譜輻射通量标準燈,僅用(yòng)作(zuò)創建工(gōng)作(zuò)标準燈。 主标準燈應從NMI(例如NIST)或其他(tā)認可(kě)的中(zhōng)間校準實驗室(例如Labsphere)獲得。 通過相對于主标準燈校準來制備工(gōng)作(zuò)标準燈。 本質(zhì)上,主标準燈的校準轉移到了工(gōng)作(zuò)标準燈。 工(gōng)作(zuò)标準燈主要用(yòng)于一般用(yòng)途,例如校準用(yòng)于DUT測量的積分(fēn)球光譜儀系統。
在校準之前,對待定标準燈進行篩選和老化,以确保輸出光通量的穩定性。 一旦篩選并選定了标準燈,标準燈需要在使用(yòng)精(jīng)密直流電(diàn)流表分(fēn)流器測得的特定工(gōng)作(zuò)電(diàn)流下校準。 分(fēn)流器是經過校準的四端電(diàn)阻。 校準燈必須在用(yòng)于校準燈的特定工(gōng)作(zuò)電(diàn)流下工(gōng)作(zuò)。 施加到标準燈上的電(diàn)流不得超過規定的工(gōng)作(zuò)值。
所有(yǒu)的Labsphere标準燈都預先經過1%的壽命老化後再根據其穩定性和可(kě)重複性做篩選,所選的燈可(kě)以直接溯源到NIST流明,校準數據值得信賴。
标準燈具(jù)通常保持在一組至少三個燈。這使得通過相互比較可(kě)以很(hěn)容易地檢測出單個燈輸出的任何變化。例如,NIST以6個為(wèi)一組維護工(gōng)作(zuò)标準燈。
光譜輻射通量标準燈使用(yòng)需要格外小(xiǎo)心。 注意事項包括保持燈泡和底座清潔并避免機械沖擊。 大型燈通常在頂部向下燃燒,以減輕熱燈絲上的機械應力。 微型燈在底部向上燃燒。 當燈絲仍處于溫熱狀态時,切勿觸摸或移動标準燈。 标準燈通常使用(yòng)時間為(wèi)五十(50)小(xiǎo)時。
我們所有(yǒu)的積分(fēn)球光譜輻射計包括光譜輻射通量标準燈在認可(kě)的校準實驗室校準。要要了解有(yǒu)關使用(yòng)積分(fēn)球光譜輻射儀進行光測量的更多(duō)信息,請查看我們的光測量視頻系列,其中(zhōng)我們演示了使用(yòng)我們的illumiaPlus2光測量系統的程序。
Labsphere是光測量和積分(fēn)球設計的行業領導者之一。 我們期待更多(duō)地了解您的應用(yòng)程序挑戰。
文(wén)獻參考:
Labsphere Inc. (2017). Integrating Sphere Radiometry and Photometry (Labsphere Inc. North Sutton, NH), Technical Guide, https://www.labsphere.com/site/assets/files/2550/radiometry_and_photometry_tech_guide-1.pdf
Zong, Y., Nadal, M.E., Tsai, B.K., & Miller, C. C. (2018). NIST Measurement Services Photometric Calibrations (National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD), NIST Special Publication (SP) 250-95, https://doi.org/10.6028/NIST.SP.250-95