光度头积分球(光度计球系统)介绍

光度头积分球(光度计球系统)介绍
这是一个传统的近似积分球光度学的系统,利用一个光度计作为积分球的探头。由于在测量SSL产品(如未使用误匹配修正)光通量时有潜在的大的光谱误匹配误差而且颜量需要使用一个单独的测量装置,所以尽管这个方法可加以接受但很少推荐。
1、 积分球
除了辅助灯的要求不同外,对于积分球的描述也适用于本方法。对于一个球-光度头系统,辅助灯不只限于白炽灯。而且,当自吸收很大(a<0.8或者被测SSL产品的外壳大而且颜很浓,使用一个具有光谱分布接近典型测量的SSL产品的辅助灯时自吸收测量特别准确。所有被测SSL产品自吸收测量期间,辅助灯要稳定。例如,可以使用一个稳定的白光LED源。
2、 球几何形状
该方法推荐的积分球几何形状见图1,其与积分球系统的区别是,光度计头被作为探头使用。
图1 用光度头测量总光通量推荐的球几何形状
(a)所有类型的SSL产品 (b仅有前射光的SSL产品
参考标准灯用于测量总光通量。例如,对于一个窄光束的SSL产品,要使用具有类似窄光束光强分布的标准灯。如果只使用全向标准灯,要建立不同类型的光强分布的修正系数。
当参考标准是传统白炽灯时,他们不必受球-光度计系统的限制。稳定和可再生的SSL产品(如使用温度控制的白光LED源可以用于总光通量的参考标准。具备近似典型被测SSL
产品的光谱分布参考标准对减少光谱匹配误差是有优势的。为达到类似于典型被测SSL产品的角度光强分布,利用SSL产品作为参考标准也有优点。
3、 测量原理
试验装置的总光通量是通过与参考标准比较得到的:
其中ΦREF是参考标准的总光通量,yTEST和yREF分别是被测SSL产品和参考标准的光度信号。F是光谱误匹配修正系数,a是自吸收因数。如果因数F不确定,应使用F=1,而且应考虑产生的不确定度。
4、 光度头
当球的光谱输出影响总光谱响应时,光度头应具有良好匹配到V(λ)函数的相对光谱响应。全部球系统的值f1值(由CIE69号出版物定义)应不大于3%。为了进一步地降低测量的不确定度,应使用光谱误匹配系数。
光度头对f2值(方向响应系数)的接近余弦响应系数不大于15%的,而且漫射表面应与球涂层表面平齐安装。如果使用了余弦响应的附属球,其开口不应是嵌入的;附属球开口的边缘应与球涂层表面平齐。
5、 自吸收修正
除了试验的SSL产品和光通量参考标准是相同的型号和尺寸(严格替换)以外,应使用自吸收修正。自吸收因数可以按下列式子来测量:
其中yaux,TEST和yaux,REF分别是安装在球内或球壁(4p或2p)的辅助灯对SSL产品和参考灯的光度计读数。SSL产品不工作,只有辅助灯工作。辅助灯可以是卤钨灯或白炽灯或一个白光的LED。
6、 f1确定和光谱误匹配修正因数
积分球光度计的光谱响应不能很好地响应V(l函数。当测试SSL产品具有一个不同于标
准光源的光谱功率分布时,误差(叫光谱误匹配误差)就产生了。f1值是指示光谱响应误匹配程序的指数,而且其数值(%)大体给出了普通白光源可能发生的大致误差的指标,对仅发出少量窄带宽的SSL产品其误差可能比f1值更大。
要确定f1值,应得到全部球系统Srel(λ)的相对光谱响应。Srel(λ)是光度头Sph.rel(λ)的相对光谱响应和球Trel(λ)相对光谱相乘的结果:
Sph.rel(λ)应测量半空照度几何分布来得到,如果只在法线方向测量,应测定不确定度。理论上Trel(λ)由下式给出:
其中ρa(λ)是全内部球表面(如果有一个的话,包括打开时的ρ=0)的平均反射率,而K是校正系数。如在用积分球ρa(λ)是准确测量的,Trel(λ) 可以用这个公式获得。然而,在用积分球多少会被污染,而涂层样本的反射率会趋于偏离球表面的真值。因此,推荐按参考文件7的附录B在积分球上直接测量Trel(λ)
Srel(λ)一旦被确定,f1按下列计算:
其中SA(λ)是CIE照明体A的光谱分布,V(λ)是光谱发光效率函数。
了解了Srel(λ)和被测SSL产品的相对光谱功率布布STEST(λ)后,光谱失匹配修正系数F由下列给出:
其中SREF卤钨灯光谱(λ)是标准光源的光谱分布.光谱误匹配误差可以系数F乘以SSL产品测得的流明值进行修正。STEST(λ)的准确度要求不是很严酷,所以,可以使用SSL产品标称的光谱分布。
7、 校准
积分球光度计的校准应对照总光通量标准追溯到一个NMI。

本文发布于:2024-09-21 02:45:37,感谢您对本站的认可!

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