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2023-06-26 151 次

积分球光谱分析仪:测光积分球的测试方法

积分球测试系统又称测光积分球或者积分球光谱分析仪什么是测光积分球:
积分球又称是具有高反射性内表面的空心球体。它主要是对处于球内或放在球外并靠近某个窗口处的试样对光的散射或发射,或是光源本身发出的光进行收集的一种高效率器件。能够用来对材料的光学反射、透射性能,光源的辐射度、亮度或色度等做一些精确地测量。

测光积分球的工作原理是:
光线通过采样口被积分球收集,在积分球内部经过多次的反射后,这样光线会非常均匀地在积分球内部各个位置呈现。当使用积分球内的光线来测量时,可以使我们测量时的结果更为可靠。 使用积分球结构的好处是,可以降低并且除去由光线形状、发散角度、及探测器上不同位置响应度差异所造成的测量误差。

测光积分球的作用
1、光接收器
被测光经积分球上的小孔进入球内,在内壁上设置一个或两个光探测器,如硒光电池或光电倍增管等。由光探测器输出的光电流与积分球内壁的照度成正比,也就是与进入积分球的光通量成正比。这样就可以根据输出光电流的变化,得知进入积分球的光通量的变化。

2、均匀照亮的物面
在积分球内壁上与出光孔对称地均匀设置几个灯泡(通常有四个或六个)。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀明亮的发光球面,用它可作为被测光学系统的亮度均匀、大视场(2w>140度)的物面(光学系统入瞳与出光孔基本重合)。该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性测量。

3、球形平行光管
在积分球的球体水平轴线两端开两个孔。一个孔安装准直物镜,准直物镜的焦距等于球体内壁直径。在靠近物镜这一边的壳体上与水平轴线对称设置数只灯泡,要求它们发出的光不能直接射到物镜上。另一个孔上装上一个中心开孔的塞子,塞子外再塞一个内壁涂有黑色吸收层的牛角形消光管,使经过塞子孔进入消光管内的光被完全吸收。

因此,开孔塞子与消光管一起构成了黑体,这样对准直物镜来说球体将模拟在明亮的天空中有一个全黑的目标。取下开孔塞和消光管,换上白塞子,球体将模拟一个亮度均匀的天空。带有准直物镜、灯泡、和黑、白塞子的积分球称为球形平行光管,它用于测量望远系数的杂光系数。

测量时,通过光电探测器分别测得黑体目标像和“白塞子”像的照度,也就是光电探测器分别测得的对应指示值,经过计算即可得到被测望远镜的杂光系数。因为若望远镜对明亮天空中一个黑体目标的成像不是全黑的,则说明望远镜除对目标成像外,还有杂光射到像面上。
为何要使用测光积分球?
一般而言,光学扩散片在小心地使用状况下,可降低量测时因侦测器上之入射光源不均匀分布或光束稍微偏移所造成之些微误差,因而可提高量测之准确度。但是在更精密的量测时,您就必须使用积分球作为光学扩散器以使得上述之误差最小。

使用测光积分球来量测光通量(Lumen)时,可使得量测结果更为可靠。积分球可降低并除去因光线之形状、发散角度、及侦测器上不同位置之响应度差异所造成之量测误差。积分球亦可与分光仪搭配,将积分球的光输出孔衔接于分光仪的入射光栅前,以确保待测光源射入分光仪的角度皆相同,使得量测的再现性大幅的提高。

测光积分球的具体测量与使用方法主要包括以下四个方面:
1. 准备: 准备好合适尺寸的积分球、要求与灯具光源的光通量接近的标准光源、环境温度保持在25度左右,不要有风吹入积分球内;
2. 查验: 将标准光源安装到积分球内中心位置,连接好电流源及功率计,然后点亮标准光源。在积分球软件操作界面调到连续测试,直到光通量达到稳定,记录其光通量数值;
3. 定标: 定标的操作和查验类似,不同的是在点亮标准光源之前要进行校零。待光通量达到稳定后,在积分球软件操作界面输入标准光源的标准色温和标准光通量,然后点击开始定标即可,积分球测试仪会自动完成定标;
4. 测试样品: 将样品安装到积分球内,点亮样品,关好积分球,开始测试。等光通量稳定后,再记录数值。

LPCE-2高精度光谱辐射计&积分球系统主要测试节能灯,荧光灯,HID灯(如高压钠灯和高压汞灯),冷阴极荧光灯和LED灯。LED的质量应通过检查其光色电参数进行测试。此系统测试结果满足CIE177, CIE-13.3CIE-84ANSI-C78.377, GB/T 24824, IESNA-LM-63-2Optical-Engineering-49-3-033602(EU) 2019/2015LM-80LM-79光度和色度测试要求。LPCE-2系统采用LMS-9000C高精度快速光谱辐射计或LMS-9500C科学级快速光谱辐射计,一次成型技术生产的新型带载台积分球,及其它相关设备。一次成型积分球的测试精度远远高于传统拼接积分球。

LPCE-2(LMS-9000)CCD快速光色电综合测试系统

LPCE-2(LMS-9000)CCD快速光色电综合测试系统

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