辐射测量的实际应用

辐射测量法是测量电磁辐射的一种方法，在各种环境研究工作中具有重要意义，可用于开发工业和商业用光源。光度法是测量辐射源以及它们与人眼的相互作用。光谱辐射测量法是测量特定波长波段的绝对辐射量。

Avantes提供的光谱仪和附件范围广泛，甚至支持最具挑战性的光度和光谱辐射测量。Avantes仪器可用于测量辐射源，如太阳、商业和住宅照明、紫外线杀菌源和太阳模拟器。本文研究了辐射测量的实际应用。

AvaSpec-ULS3648.

AvaSpec ULS2048x64

AvaLight-DHc

AvaSpec-SolarXM
*只北美

什么是辐射线测定?

从原理上讲，辐射测量涉及到测量光子振荡时产生的电磁波或辐射。光子所携带的能量，以及辐射的“颜色”，是由这些波的频率或波长决定的。完整的电磁范围从x射线到深紫外光，通过可见光光谱，到远红外(IR)，再到微波和无线电波。Avantes仪器支持紫外、可见光和近红外250至2500纳米的辐射测量。

通过光谱仪中收集光子的检测器实现辐射数据收集，并基于已知关系将它们转换为电荷。辐射量，例如下表中规定的那些，可以通过以来自NIST / PTB或其他标准体的参考源校准光谱仪，使得检测器的响应与这种绝对标准相关联。

辐射尺寸单位	象征	定义
辐射通量	φ.	从源发出的总光功率。
辐照度	E	照射表面的单位面积的通量。
强度	我	从一个源到一个单位立体角的通量。(常与辐照度或辐射度混淆)
辐射	l	每单位固体角度的通量，每单位投影区域来自扩展源。
光通量（流明）	φV.	从一个来源感知到的权力被衡量为人眼的敏感度

辐射单位揭示了什么?

辐射单元可用于提供完整的源的源，例如太阳，LED，灯泡等。这是至关重要的，因为任何辐射测量系统的灵敏度可能根据诸如光学组件和检测器的所有部件中的变化而变化。校准过程使得绝对标准能够被称为导出校准的辐射单元。可以在相当几个研究项目和行业中找到辐射测量应用的示例。

基线地面辐射网络(BSRN)

基线表面辐射网络（BSRN）是世界气候研究计划（WCRP）的项目 - 在整个地球上组织气候研究的国际机构。BSRN是一个超过60个载人网站的网络，履行计划标准，这个网络的数据收集在世界辐射监测中心，现在在德国布尔梅勒赫留上的阿尔弗雷德Wegener研究所托管。

NASA Langley Research Center BSRN网站

BSRN项目成立于20世纪80年代末，其目标是根据国际公认的标准和仪器校准程序，创建全球辐射负荷长期变化的大量历史记录。这一地面辐射数据用于各种应用，如监测辐射通量随时间的变化，为基于卫星的辐射估计提供验证，以及开发科学家用于预测气候响应的高质量计算模型。

监控安装或参与观测站可以通过履行各种机构和地理先决条件来获得作为BSRN网站的认可，例如校准校准的辐射仪表可追溯性，以满足全球标准。

位于爱沙尼亚塔尔图的塔尔图天文台始建于1810年，是公认的BSRN站点。在三年的时间里，天文台进行了一次辐射测量系统的探测Andantes光谱仪用于窄带连续计算机辅助光谱分析。该系统每15分钟采集一次光谱测量，记录UVA与UVB的比值、306 nm处的辐射光谱辐照度和红斑紫外指数(UVI)。该装置经过了广泛的检查，科学家们报告的结果与在塔尔图基地使用滤光器和LibRatran(辐射传输库)代码取得的结果相当。

CMOS技术的最新进展使得Avantes最新的辐射测量仪器与以前的模型相比，能够获得更好的暗噪声性能和超低杂散光。

Pandora光谱仪系统

潘多拉计划成立于2005年，其目标是开发一系列低成本、高质量的光谱仪，这些光谱仪可以大量用于测量空气质量，以及验证卫星对大气的测量。潘多拉系统的一个特殊特性是它们有可能记录大气的整体柱状轮廓，同时测量所有的层。

潘多拉光谱仪单元相对较小，便携，使这些系统能够在全球的安装中，从芬兰和塞萨洛尼基到阿拉斯加大学，在科罗拉多州博尔德的Noaa站点出口。借助动议的软件，也可以在海洋船上设置一个专门设计的版本，即使在适度的软件中，也可以在纠正朝向视野的情况下维护太阳。潘多拉系统的光谱仪中央是Avantes AvaSpeculs2048x64背部稀释的CCD光谱仪。

现实世界实用照明应用

渔业

许多种类的海洋生物和鱼类都是感光性的，也就是说，它们向光移动。这种效果已经被很好地感知到，多年来，不同类型的捕鱼光源已经被创造出来。金属卤化物灯将卤素灯和白炽灯向后推，提供了引诱鱼类所需的高强度光;然而，电力消耗呈指数级增长。此外，这些灯产生的紫外线辐射对渔民有害。

乌贼渔船，Tsuyazak渔港

位于韩国釜山的韩国海事大学的科学家们一直在与LED光源合作，以创造一种可替代光源，以一种高效的方式运作——因此，更具成本效益——并且不会产生有害辐射。在他们的研究中，他们研究了波长和强度对乌贼行为的影响AvaSpec-ULS3648光谱仪描述所述光源的性能。

科学家们发现，被研究的鱿鱼对450至490纳米的蓝色光谱反应最强烈，穿透海水的能力最强。然而，需要多个led来匹配1.5 kW的单个金属卤化物灯的强度。在最终的系统中，使用了6个蓝色LED模块，消耗了180w的功率。这是MHL的八分之一的功率要求，而系统的重量是MHL的七分之一。

水耕农业

在世界各地，越来越多地采用室内农业;但是，这些系统会对设计和安装产生高的投资成本。中国农业大学的科学家，北京分析了在变化的光周期，光强度和光质条件下水块生长生菜的生长反应。

在荷兰室内农业

光合光子通量密度(PPFD)分别为150µmol/m、200µmol/m、250µmol/m和300µmol/m²在荧光灯泡的帮助下，在红:蓝(R:B)比率为1.8时，在LED光源的帮助下，在R:B 1.2和2.2时，光质量发生三次变化。最终，科学家们还将光周期调整到每天12小时到16小时之间。每组参数的每日光照积分(DLI)由研究人员确定。这些参数在中国的Avantes光谱仪系统的帮助下得到严格控制和测量，但与AvaSpec-ULS2048CL-EVO相当。

太阳能辐射线测定

在太阳系中，太阳是所有能量的主要来源，但它也是危险的源泉。巨大的爆炸，称为太阳耀斑，在太阳的顶层举行，将电离的辐射驱逐到宇宙中。如果地球位于大规模冠状爆炸的直接路径中，它可能是人类的灾难性，留下了几个不可用的现代便利。

天体物理学家、物理学家和天文学家仍在研究太阳及其各层复杂的电化学反应和等离子体特征。2017年北美大月食穿越美国时，太阳研究人员获得了一个研究太阳日冕的独特机会。Avantes位于怀俄明州卡斯珀的国家大气研究中心(NCAR)观测基地。

太阳模拟器表征

太阳能模拟器被太阳能电池板制造商用来控制他们产品的质量，以达到量子效率。ASTM方法927-05提供了对太阳模拟器特性的详细描述。Avantes仪器和系统支持ASTM方法的连续或脉冲波太阳模拟器。面向北美市场的avasptec - solarxm光谱仪套件和软件非常出色。

先锋派的放射仪器

Avantes在全球上信任，以实现近实时的辐射测量，以便从农业到半导体不同，具有各种光源，模块化光谱仪和附件。通过与知识渊博的销售工程师或可信Avantes经销商的协商，可以从Avantes提供对任何独特应用程序的支持。

参考资料及进一步阅读

• Ansko，I.等人。“Avaspec阵列光谱仪对太阳能UV场测量的适用性研究。”大气化学与物理8.12（2008）：3247-3253。
• Choi, J. S.，等，“用于开发led钓鱼灯的鱿鱼的光反应分析。”第二届海洋与海军科学与工程国际会议论文集。欧洲杯线上买球2009.
• 库斯克，乔尔和安德烈斯库斯克。自动测量全球和弥漫天空辐照度的高光谱辐射计定量光谱学与辐射传输学报204(2018):272-280。
• 张，xin等。“环境照明对厂房厂生长，光合作用和质量的影响。”国际农业与生物工程杂志11.2（2018）：33-40。

此信息已采购，从Avantes BV提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

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