辐射测量介绍

Shutterstock | Ekaphon maneechot

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测量电磁辐射是开发新的照明应用的关键方面,如LED和更新的有机发光二极管(OLED)。这可以使用辐射测定或光度测量来递送。

放射技术是一种明确的科学方法,旨在测量辐射能量在空间的分布。辐射测量法与光度测量法明显不同,光度测量法考虑的是人类可以以何种方式看到辐射,即根据人眼的灵敏度如何随波长波动。

辐照度是光的强度,单位是瓦特每平方米。例如,在一定距离处的绿光辐照度为1瓦特/m²的光源,在人眼看来比在相同距离处看到的蓝光或红光辐照度为1瓦特/m²的光源要亮得多。知道了这一点,辐射测量法就可以用来对光源进行准确的评估。

哪些测量是辐射测量?

辐射测量学是一门测量电磁光谱中某一区域的光辐射水平的学科。它往往局限于使用专门校准的光学仪器测量红外、可见光和紫外光。

用辐射测量法来描述光源可能很复杂。它需要角度、空间、光谱和时间维度。当使用辐射测量法时,最好先通过简化可能的要求来使用一些具体的几何和光谱概念。

任何能够产生可测量输出的光敏器件都可以用作辐射计,它们通常会产生其温度(电测量)或电气特性(电流、电压或电阻)的变化。在大多数情况下,探测器的输出与校准的标准相关联,以准确地显示探测器吸收的光量。

辐射测定涉及离开光源并撞击表面的辐射电力,辐射发射率(向外)和辐照度或入射辐射。

考虑几何和谱因素

当测量辐射源的辐射源的辐射测量源时,必须考虑系统的几何和光谱方面。我们不仅考虑辐射(光)的力量(光),而且在它的影响和其方向上的位置也是如此。

如果光源从(漫射)表面发出,则必须考虑发光的光的角度。这些类型的表面是“Lambert发射器”,因为它们遵守Lambert余弦定律,关于它们的发光角度。其他光源可以直接来自诸如气体放电的点源,这些光源在每个方向上发射。在这样的情况下,三维发射的辐射具有两个维度的角度范围。这证明了实心角的概念,它等于单位球体上的圆形区域(将锥体转换成一个角度)。这种计算允许等同于光能的尺寸和面积以提供可再现的测量。

常见的几何描述

辐射测量学中的标准几何描述定义为通量、辐照度、辐射强度和辐射度。

  • 助势瓦特)是一个光源从各个方向发出的全部光功率。通量可用乌布利希球或积分球辐射测量法测量。像灯泡这样的东西所释放的光的总量称为它的通量。它是一个球体,它的大小取决于光源的功率和比例。它有一个内部漫反射白色涂层,其中有一个光谱仪和点光源,通过间接反射测量光源的总通量/功率。
  • 辐照度瓦特/ m2):这是每单位表面积上撞击表面的通量。
  • 辐射强度瓦特/ sr.):在辐射测量学中,小辐射物体可视为点源。对于这些类型的物体,单位立体角释放的通量称为强度(sr =立体度)。因此,强度可以被看作是一个笔光提供光到一个遥远的目标的能力。
  • 光辉瓦特/ m2/老):对于较大的辐射源,这是每单位投影面积每单位立体角发出的通量,这个量是辐射亮度。与强度类似,亮度可以随着物体到观察者的方向而波动。任何在所有方向上具有连续辐射的物体都被标记为朗伯量。朗伯物体的典型例子是荧光灯管的表面和一张高度磨砂的纸。

几何也可以用它们的光谱辐射当量来表示。例如,光谱辐射通量(瓦特/纳米):在这种测量中,光源的光谱是由其光谱密度来定义的,以每波长的功率单位为单位。这也可以用每频率的功率单位来确定。

这样的测量也可以用来测量光通量(以流明为单位),并与人眼的反应相关联。光谱辐照度、光谱辐射强度和光谱辐射度与它们的辐射当量相似,只提供每个波长的所有测量数据。

照明工业和辐射测量

在照明行业,新的光源如led和oled正在研究中。在目前的LED中,加热效应使测量变得极为重要。这是因为热量直接影响led的光谱功率分布(SPD),进而影响颜色输出。在这类研究中,一个源的总通量和SPD通常是在一个积分球中测量的。球面和辐射计系统通常使用已知输出通量的公认参考源进行校准。

在设置照明系统时,研究人员必须了解环境。当一个漫射的,均匀的被照亮的表面被计算时,一个(准直)透镜可以适当地测量光源的特性。然而,如果辐照度来自一个大的来源,如天窗或房间灯,一个扩散器,如余弦校正器或积分球在辐照度模式可能需要在探测器前面。像“土卫五”和“赫拉”这样的探测器经过校准,可以根据光学结构直接以辐照度、辐射功率、辐射通量或辐射亮度为单位来读取数据。

Admesy辐射测量光谱仪

Rhea是一个可配置200至1100纳米光谱测量的灵活平台。它允许选择狭缝大小,光栅和光学,允许自定义光谱测量解决方案的辐射测量现代光学系统。Rhea系列可配置5、10或20毫米准直透镜,余弦校正器和光纤连接器,如果他们需要。

来自Admesy的土卫五系列光谱仪

来自Admesy的土卫五系列光谱仪

Rhea具有光谱辐射计在生产和实验室环境中的适应性,用于OEM集成、显示、照明和外观测量。该系统非常敏感,具有良好的线性度,并拥有一个冷却的高端CCD探测器(-10°C)。Rhea测量不同的参数,如CCT, CRI, Yxy,辐射和光度,光谱,PAR。功能包括:自动范围,暗电流补偿,集成滤光轮ND滤光器和快门功能和高光吞吐量设计。在辐射测量学中更基本的是,系统给出标准参数的内部计算。

Hera是一款精确的光谱辐射计,具有自动测距功能和出色的线性度,坚固而紧凑的外壳。光谱范围包括可见光和紫外-近红外:380-780 nm, 360-830 nm, 200-1100 nm。

来自招呼的Hera系列光谱仪

来自招呼的Hera系列光谱仪

赫拉可提供一个固定的[透镜或余弦校正器]或光纤光学装置。它被设计用来测量各种参数,包括xy, CRI, CCT,辐射和光度,PAR,光谱。有一个自动量程功能,这是结合了优秀的线性和暗电流补偿。赫拉的灵活性使其成为一系列照明开发应用的理想选择。

克服LED发展的新障碍

目前LED行业面临着问题。加热效果使得难以正确计算新的风格LED性能。易于执行的测量现在更棘手更棘手,因为LED结和磷光体在测量过程中加热。

即使加热在最低限度,加热的荧光粉和结创造更少的光,并且发出的光在峰值波长移动。这使得研发变得更加复杂,使得交换代表光源正确使用的测量数据变得困难。因此,很难精确地评价led的真实输出。

此外,对LED和固态照明产品的生产过程的固有挑战是驾驶员相关的视觉特性变化,如亮度,彩色闪烁,这甚至可以在相同的生产批次上发生。为确保质量和一致性,在开发LED时测量这些光学特性至关重要,并在整个生产过程中完成100%检查。

赫拉和瑞亚是LED发展的理想光谱仪。两种光谱仪都具有坚固的外壳,为恶劣的生产环境进行了优化。这是一个完美的评估新型LED的重要冷却可能需要测试其功能参数。两种设备还具有测试参数范围和处理数据的灵活性,用于高吞吐量生产环境。

结合Asteria光度计,招待所允许在生产线上进行高精度、重复性和速度的全检。

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参考文献

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该信息的来源、审查和改编自Admesy提供的材料。欧洲杯足球竞彩

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引用

请使用以下格式之一在您的论文,纸张或报告中引用本文:

  • 美国心理学协会

    Admesy。(2018年10月18日)。辐射测量导论。AZoM。2021年6月18日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=16227获取。

  • MLA.

    Admesy。“对辐射测量的介绍”。AZoM.2021年6月18日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=16227 >。

  • 芝加哥

    Admesy。“对辐射测量的介绍”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=16227。(访问2021年6月18日)。

  • 哈佛大学

    Admesy。2018年。辐射测量介绍.AZoM, 2021年6月18日观看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=16227。

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