第五章輻射测量的基本仪器1.ppt

第四章　积分球 分布光度计 §4-1理想积分球原理及光通量标准灯 §4-2积分球实际结构及球内壁的喷涂 §4-3相对比较法测总光通量 §4-4影响积分球测量精度的因素及其修正方法 §4-5分布光度计测量光通量的原理和装置 光度导轨 特点：有精确的轴向距离刻度和标尺 主要功能： 部件轴向的相对位置对准，移动时亦对准 精确确定测量部件之间的轴向距离（辐照度距离平方反比定律） 光源+透射-漫射屏得到近似朗伯辐亮度源，改变二者距离，辐亮度值可连续精确变化。 目视光度计的工作原理： 1.结构与原理:如图L1 L2为二个光源,L1光强已 知,L2待测光源,D为白色漫射屏 (涂MgOBaSO4)M1M2为反射镜或全 反射棱镜，P为光头,使L1L2经D反 射来的光线在目镜E的视场内造 成两个相邻的像. 　　　　 　 2.光度头P的结构及原理: 光度头由二个直角棱镜胶合而成—称为陆末-布洛洪(Lummer Brodhum)棱镜，其中一个棱镜沿斜面刻出一个不太深的凹陷图梯,图中Ａ的位置.这样由SM1来的光线直接透过立方体,射到目镜上,在刻有图案的A处则被反射出去;而由SM2来的光线在A处被反射到目镜上,其余部分的光线则透出立方体,因而在目镜内形成二个互不干扰的相邻的像,如图(b)中打斜线的表示来自一个光源，而其余部分则来自另一光源． §4-1理想积分球原理及光通量标准灯 理想积分球的条件： ①积分球的内表面为一完整的几何球面,半径处处相等 ②球内壁是中性均匀漫射面，对各种波长的入射光线具有相同的漫反射比 ③球内没有任何物体,光源也看作只发光而没有实物的抽象光源 　　 理想积分球原理： １.积分球（光通球或球形光度计）结构： ①内部空的完整球壳,内壁涂白色的漫射层 ②球直径按待测灯尺寸和功率大小而定,直径D=1m、2m、3m等 ③球壁上开一小窗口,其直径d∝r(灯的尺寸） ④球上开一个小门,或打开个口方便装取灯,有接线架、灯头、挡屏等 2.积分球原理： 设光源S直接在球内任一点建立的照度EA，在M处 的照度为EM，A处dS发生第一次漫射出度为： 故由朗伯定律的特性知dS面的光亮度为： A处dS发生漫射在M处产生的二次照度为: 上式代入得 　　　　　　　　　　　 整个球面发生一次漫射在M处建立的二次照度为： 类似分析为：二次漫射光线在M处建立的三次照度 为： 同理： 则M点的总照度EM为: 故用小挡屏挡住S直接射向M点的光线时，则E1=0 上式中r、ρ均为常数,球壁上任何位置的E与光 源S的总光通量Φ总成正比,因此可以通过测量球壁 上开的小窗口的照度来计算光源的总光通量Φ总。 原理:标准光源的光通量已知ΦS,EρS可测得,在待 测光源的EρX测得后,即可用相对比较法测得 待测光源的Φ总即为球型光度计测量光源总光 通量的原理。 实际使用时要考虑以下问题 球内的遮挡屏与物的影响 涂层的光谱反射比（高？低？） 出射窗口（无选择性透明材料，与积分球直径比不大于0.1） 光通量标准灯 1.满足标准灯的条件： ①有一定的强度和光谱能量分布 ②发光稳定 ③具有很好的重复性 ④制备和使用方便 (光通量标准灯的供电监测系统和光强标准灯相同) 2.国产标准灯种类： BDT、BDP和BDX型 3.使用注意事项： ①标准灯在标定量值前,要按规定在超压5%的情况 下,老化40-50小时,并进行稳定性实验,再经国家计 量部门标定量值后逐级传递到使用部门.低级标灯 稳压供电,高级标灯稳流供电 ②标灯使用过程中要严格按照标准、规则执行,根 据测试要求选用适当级别的标灯,并按规定定期到 计量部门检定。 §4-2 积分球实际结构及球内壁的喷涂 光通球的实际结构示意图：