绝对光谱辐射通量测量的关键


绝对光谱辐射通量测量的关键

在本文中,我将继续讨论使用积分球进行光测量的问题。 正如我们在我的第一篇文章中学到的,有两种用于确定测试灯光通量的基本光测量仪器:光度计和光谱辐射计。 在上周的文章中,我讨论了使用积分球进行绝对光谱辐射通量测量所需的四个步骤。 回想一下,当使用积分球光谱仪进行光测量时,我们使用替代方法,将球面上装有测试灯的光谱仪的输出与球面上已知光谱通量的灯的光谱仪的输出进行比较。 替代方法的关键组成部分是校准的光谱辐射通量标准灯。

国家计量机构(NMI)负责确定总的光通量。 在美国,这是由美国国家标准技术研究院(NIST)维护的。 白炽灯由于其稳定性而通常用于标准灯。 在NIST校准的白炽灯总光通量分配值的相对不确定度为0.5%(Zong等,2018)。

主标准灯是由第三方校准的光谱辐射通量标准灯,仅用作创建工作标准灯。 主标准灯应从NMI(例如NIST)或其他认可的中间校准实验室(例如Labsphere)获得。 通过相对于主标准灯校准来制备工作标准灯。 本质上,主标准灯的校准转移到了工作标准灯。 工作标准灯主要用于一般用途,例如校准用于DUT测量的积分球光谱仪系统。

在校准之前,对待定标准灯进行筛选和老化,以确保输出光通量的稳定性。 一旦筛选并选定了标准灯,标准灯需要在使用精密直流电流表分流器测得的特定工作电流下校准。 分流器是经过校准的四端电阻。 校准灯必须在用于校准灯的特定工作电流下工作。 施加到标准灯上的电流不得超过规定的工作值。

所有的Labsphere标准灯都预先经过1%的寿命老化后再根据其稳定性和可重复性做筛选,所选的灯可以直接溯源到NIST流明,校准数据值得信赖。

标准灯具通常保持在一组至少三个灯。这使得通过相互比较可以很容易地检测出单个灯输出的任何变化。例如,NIST以6个为一组维护工作标准灯。

光谱辐射通量标准灯使用需要格外小心。 注意事项包括保持灯泡和底座清洁并避免机械冲击。 大型灯通常在顶部向下燃烧,以减轻热灯丝上的机械应力。 微型灯在底部向上燃烧。 当灯丝仍处于温热状态时,切勿触摸或移动标准灯。 标准灯通常使用时间为五十(50)小时。

我们所有的积分球光谱辐射计包括光谱辐射通量标准灯在认可的校准实验室校准。要要了解有关使用积分球光谱辐射仪进行光测量的更多信息,请查看我们的光测量视频系列,其中我们演示了使用我们的illumiaPlus2光测量系统的程序。

Labsphere是光测量和积分球设计的行业领导者之一。 我们期待更多地了解您的应用程序挑战。

文献参考:

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