用于光谱辐射,光谱辐照度,色温和分布温度的新型国家参考设备

时间:2019-01-07 10:59:39 来源: 重庆时时彩平台 作者:匿名


光谱辐射和光谱辐照度的国家参考设备建于1975年,是光学领域的重要基准。其中,光谱辐照度由国际度量衡局(BIPM)确定为光度辐射国际关键价值比较项目(CCPR)的第一项,并定期举行国际关键量化比较以确保国际等效的幅度。是一致的。在1989年和2000年,分别进行了参考装置的第一次和第二次技术改造,并参与了1990年和2004年光谱照度的国际关键比对。紫外,可见和近红外外带的最大发散度分别为1.2%,1.0%和2.1%。

2011年,在中国计量学院昌平实验基地建立了新的黑体辐射源BB3500M和温度反馈控制系统,对辐射源进行了综合评价。基于黑体辐射源BB3500M,建立了新的光谱辐射度,光谱辐照度,色温和分布温度的国家参考设备(见图1),并优化了子参考灯组以完成幅度重现。

图1新建立的国家参考设备

新型黑体辐射源BB3500M的最高工作温度为3500K,发射率优于0.999,最大工作电流为800A,电压为30V。辐射腔的寿命在2800K时为500h,辐射腔的寿命在3200K时为120h,辐射腔在30500K的寿命为30h。新型黑体辐射源采用稳态流动和稳定温度相结合的反馈工作模式。打开后,温度可在3小时内稳定,工作效率明显提高。 BB3500M黑体辐射源的辐射腔由48个高温热解石墨环组成,带有锯齿形腔底,与BB3200pg倒锥形腔相比,具有更好的温度均匀性和温度稳定性。在3016K温度下工作时,1h内的温度不稳定性小于0.59K。在2748K和2922K处,腔室底部的最大温差分别为0.10K和0.17K。通过光电高温计测量新参考装置中参考辐射源的温度,该值直接追溯到Pt-C(1737.90℃)和Re-C(2473.82℃)高温共晶黑体。 2747K的测量不确定度为0.50K(k=1)。为了测量黑体温度高于2747K,通过参考装置上的单色亮度方法进行温度延长;在2980K时,温度扩展的标准测量不确定度从0.81K提高到0.65K(k=1)。光谱辐射,光谱辐照度,色温和分布温度国家参考设备主要由高温黑体辐射源,光谱比对测量系统,标准光路维护和安装组成,包括高温黑体辐射源,电源和光辐射反馈控制系统,温度测量装置,入射光学系统,光谱辐射分离和比较测量装置,信号检测和驱动控制系统,光路调节和保持装置,光谱辐射子参考灯组和高稳定性稳态电源电源,光谱辐照度分参考灯组和高稳定性稳压电源,色温分参考灯组和高稳定性稳压电源等设备。使用面向对象的JAVA语言开发控制和采集软件。通过软件编程和硬件开发实现参考设备的自动控制。通过各模块下位机的控制和计算机的总线控制,将其集成到具有可视操作界面的控制软件中,可实现方便可靠的测量操作。对参考装置入射光学系统的辐射不均匀性和短波紫外区大气传输过程引起的散射和吸收进行了数值计算和理论分析,提出了理论校正方法。应用于参考的幅度再现可以将照射不均匀性的测量误差减小0.30%并且将大气传输误差减小0.29%。

新参考设备的性能得到了改善,光谱辐射和光谱辐照度的光谱范围已经从(250到2500)nm扩展到(220到2550)nm和(230到2550)nm到CCPR-S1。能够比较全波段光谱辐射的辐射亮度。波长精度误差为(0.03至0.09)nm,重复性误差为0.01nm。测量不确定性已得到显着改善。光谱辐射度子基的测量不确定度从1.1%提高到2.0%到1.0%提高到1.5%,光谱照度子基的测量不确定度从1.2%提高到2.1%到1.0%提高到1.6% 。创建了一个新的色温和温度分布子参考灯组,由6个老化选择的OSRAM WI41/G钨丝灯组成。分布式温度参数的测量能力增加。 2353K色温的测量不确定度从2.8K提高到1.6K,2856K的测量不确定度从3.1K提高到2.1K。幅度再现性结果证明了新参考设备与原始参考设备系统的一致性。2012年1月9日,召开“(250~2500)nm光谱辐射,光谱辐照度和色温国家基准技术改造”项目评审会。专家组一致同意:新建光谱辐射,光谱辐照度,色温和分布温度国家参考设备在参考辐射源中的稳定性,腔底均匀性,波长精度和重复性,稳定性,器件测量重复性,测量不确定度等技术指标得到了明显改善,光谱辐射和光谱辐照度国家参考波长测量范围,以短波紫外线和长波红外线扩展,达到国际先进水平。

新基准装置的建立为即将到来的中国,韩国和俄罗斯光谱辐射的国际比较以及2014年国际光谱照度奠定了技术基础。它具有重要的社会和经济效益。

注释:该项目得到了国家质检总局技术改造项目2011QK015的支持。

[关键词]光谱辐射,光谱辐照度,色温,AOC官方网站

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