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積分球-光譜分析儀兩種測試光源方法

時間：2021-09-23

光譜光度法和全光譜法測量光源光色參數，是目前多數廠家、檢測機構及實驗室所采用的測量方法。此兩種測量方法是利用積分球連接光譜分析儀，將標準燈與待測量燈相比較而得出被測光源的光色參數。以下就分別對兩種測試方法進行說明。

一、光譜光度法

光譜光度法測量被測光源分別用光度法測量光通量和光譜法測量色度參數。

光度法測量光通量簡單來說就是在積分球內用已知光通量的標準燈（量值溯源到中國計量院）與被測光源作比較，從而得出被測光源的光通量。

光通量測量的基本原理就是在積分球內放置被測光源，在積分球內壁涂以白色漫反射層（光譜反射率ρ≥0.98以上），光源發出的光經球壁多次反射后，使整個球壁上的照度均勻分布，再通過球壁上的孔投射到光電探測器上的光通量應正比于光源所發射的總光通。為了使在球壁上光電探測器的相對光譜靈敏度符合人眼的光譜光視效率，一般使用加濾光片組的方法進行修正。通過計算光在濾光玻璃組中的傳播以及條件，根據已知有色玻璃種類的典型透射比特性曲線，選擇匹配曲線合適的有色玻璃組，再根據公式計算出為匹配曲線所需的各色玻璃的合適厚度，最后進行修正得到光度值。

光譜法測量色度參數，光譜儀一般由單色儀分光系統，光度探測系統，數據處理部分所組成。先用已知每個波長輻射量的標準燈標定光譜分析儀，然后再放被測光源，用單色儀分別測出每個相對應的波長的修正之后，被測量光源的每個波長的光譜輻射強度，再將算得的各波長的光譜輻射強度分別除以最大光譜輻射強度值，得到待測光源的相對光譜功率分布，得出被測光源的相對光譜功率分布之后，首選進行光譜功率分布不同的修正，因為標準燈的相對光譜功率分布與被測光源的光譜功率分布不同，將產生光通量的，進而得出色坐標，色品容差，相關色溫，顯色指數等色度參數。

二、全光譜法

全光譜法在測量上要求，在可見波段380nm~780nm每隔5nm波長相對應的絕對光譜功率分布必須已知，在規定的時間內由中國計量科學研究院標定每個波長相對應的絕對光譜功率分布，同時標定光通量，已知每個波長的相對應絕對光譜功率分布之后，把絕對光譜功率分布列表制作成軟件可讀取的標準燈絕對光譜功率分布數據，可去除球壁窗口上的光電探測量器，直接由光纖接入球壁內窗口，光纖另一端接入光譜分析儀的入射狹縫中，測試過程同樣為在積分球中先后點燃標準燈和待測光源，球壁上的光纖把光導入光柵單色儀，可測試得出標準燈在每個波長相對應的光功率之比，經由PMT放大后，得出光電流比，然后由標準燈的LA絕對光譜功率分布P相對計算出待測燈的絕對光譜功率分布。根據輻射量與光度量的轉換公式，對于標準燈和待測燈的光通量，由絕對光譜功率分布經過計算得出相對光譜功率分布，再由與光譜光度法相同的方法，得出色坐標，色品容差，相關色溫，顯色指數等光電參數。

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