Jak funguje vysoce přesný spektroradiometr a integrační sférický systém

Integrační koule je jednoduché, ale často nepochopené příslušenství spektrofotometru pro měření optického záření. Jeho úkolem ve vzorových studiích rozptylového přenosu a difúzní odrazivosti je prostorově integrovat zářivý tok. Je důležité pochopit, jak integrující sféru funkcí. To se provádí předtím, než je možné optimalizovat sférický design pro určitou aplikaci. Abychom pochopili, jak se světlo šíří kolem koule, musíme nejprve probrat difúzní odrážející povrchy.

To vede k odvození a diskusi o jasu vnitřního povrchu an integrující sféru. Nastavení se skládá z integrující sféru a spektroradiometr. Tento systém se používá k měření světla z jednotlivých LED a LED osvětlovacích zařízení. Zkoumáním jejich fotometrických, kolorimetrických a elektrických vlastností by měla být kontrolována kvalita LED diod. Obě zařízení budou zkoumána v tomto článku spolu s jejich aplikacemi.

Základy Integrating Sphere
Přesnost měření an integrující sféru bude nepochybně ovlivněn jeho designem. To, jak se světlo láme uvnitř koule, je ovlivněno odrazivostí povrchu koule. Je také ovlivněna velikostí a umístěním portů, detektorů a přepážek. Schopnost koule integrovat světlo může být ovlivněna každým z těchto faktorů. Velké koule o průměru 150 mm nabízejí lepší vlastnosti pro integraci světla.

Jejich měření je také méně pravděpodobné, že budou ovlivněny horkými místy vytvořenými ve vzorku. Menší koule mají méně efektivní integraci signálu. Velká frakce portu, která je často přítomna v menších koulích, může způsobit vážné chyby měření v důsledku ztráty toku. Při výběru nástavce integrační koule, který je vhodný pro uživatelskou aplikaci, je třeba vzít v úvahu všechna tato kritéria.

Co lze měřit pomocí integrační koule?
Integrující sféry lze použít k posouzení výkonu ze zdrojů s vysoce divergujícími paprsky. Patří mezi ně LED, Vic CIL a další laserové diody a vláknová optika. Lze také identifikovat paralelní laserové paprsky. To se provádí s využitím skutečnosti, že integrující sféru přijímá pouze malé množství paprsku, čímž paprsek účinně zeslabuje. Používají se také k měření vlastností materiálů rozptylujících světlo, jako je jejich propustnost nebo odrazivost.

Navíc můžeme kouli použít v opačném směru, spíše než jako sběrné zařízení k zachycení a měření paprsku. Světelný výkon lampy lze také měřit pomocí vyzařovacích koulí. An integrující sféru se používá pro většinu optických měření. Můžeme přesně určit celkový výkon světla. Kromě toho je snadno pochopitelný způsob, jakým vzorky odrážejí a absorbují světlo.

Co je to CCD detektor?
Velmi citlivý fotonový detektor se nazývá CCD nebo Charge Coupled Device. Je rozdělen do mnoha malých, na světlo citlivých sekcí nazývaných pixely. Ty lze využít k sestavení obrazu oblasti zájmu.

CCD je vícekanálový maticový detektor pro UV, viditelné a blízké infračervené světlo postavené na křemíku. Ty se používají ve spektroskopii, protože jsou citlivé na světlo. Díky tomu mohou tyto detektory analyzovat Ramanův signál. Tento signál je přirozeně slabý. Navíc umožňuje vícekanálový provoz, což umožňuje detekci celého spektra v jediném zachycení.

CCD se široce používá nejen jako snímače v digitálních fotoaparátech. Pro co nejjemnější citlivost, homogenitu a šumové charakteristiky jsou verze používané pro vědeckou spektroskopii mnohem kvalitnější. CCD detektory jsou typicky dvourozměrná plošná pole. Skládají se z desítek tisíc nebo milionů jednotlivých prvků detektoru nebo jednorozměrných lineárních detektorů.

Tyto komponenty se označují jako pixely. Světlo a každý prvek se vzájemně ovlivňují a vytvářejí náboj. Více nabití je detekováno, když je světlo jasnější nebo když setkání trvá déle. Na konci měření je z prvků odstraněn náboj. To se provádí čtecí elektronikou. Poté se vypočítá každý údaj nabití.

Ramanovo rozptýlené světlo je rozprostřeno pomocí difrakční mřížky ve standardním Ramanově spektrometru. Dlouhá osa pole CCD je vystavena tomuto rozptýlenému světlu. Světlo z nízkého okraje spektra cm-1 bude detekováno první složkou. Světlo další spektrální polohy bude detekováno druhým prvkem a tak dále. Konečná složka najde světlo, které přichází z vysokého okraje cm-1 spektra.

CCD musí být do určité míry chlazené, aby mohly být použity pro vysoce kvalitní spektroskopii. Toho se běžně dosahuje pomocí buď kryogenního chlazení kapalným dusíkem nebo Peltierova chlazení, které může pracovat při teplotách až -90 °C. Přestože detektory chlazené kapalným dusíkem mají stále výhody pro některé specializované aplikace, většina Ramanových systémů využívá detektory chlazené Peltierem.

UV CCD spektroradiometr vs. širokopásmový CCD spektrometr
Typický rozsah pro spektrální odezvu standardních CCD detektorů je 200 nm až 1100 nm. Tento široký rozsah citlivosti CCD detektoru je často označován jako rozsah citlivosti spektroradiometru. To však nebere v úvahu funkci spektrální odezvy disperzní mřížky, což dále snižuje citlivost detektoru v UV spektru. Díky dlouhovlnnému rozptýlenému světlu to způsobuje velké nepřesnosti v UV měřicím signálu.

Spektrální rozlišení širokopásmových spektrometrů je často nedostatečné k zajištění přesných měření věcí, jako jsou úzkopásmové UV LED. Spektrální rozsah CCD spektroradiometrů vyrobených speciálně pro UV záření je omezený a tyto přístroje umožňují velmi vysokou účinnost mřížky ve spojení s extrémně vysokým spektrálním rozlišením. Velkého omezení rozptýleného světla lze dosáhnout také použitím optických filtrů.

Vysoce přesný spektrofadiometr integrující sférický systém
Měření světla pro jednotlivé LED diody a produkty LED osvětlení se provádí pomocí LPCE-2 Integrující sférický spektroradiometr Testovací systém LED. Zkoumáním jejich fotometrických, kolorimetrických a elektrických vlastností by měla být kontrolována kvalita LED diod. Doporučuje se použít spektroradiometr pole s integrační koulí pro testování zboží SSL v souladu s CIE 177, CIE84, CIE-13.3, IES LM-79-19, Optical-Engineering-49-3-033602, PŘENESENÉ NAŘÍZENÍ KOMISE (EU) 2019/2015, IESNA LM-63-2, IES-LM-80, a ANSI-C78.377.

Lisovaná integrační koule se základnou držáku a buď an LMS-9000C Vysoce přesný CCD spektroradiometr nebo an LMS-9500C Scientific Grade CCD spektroradiometr se používá s LPCE-2 Systém. Ve srovnání s konvenční integrační koulí je tato koule více zaoblená a poskytuje přesnější výsledky testů.

Složení
Komponenty Spektroradiometr integrující koule Systém obsahuje spektroradiometr s rychlým skenováním, optické vlákno s konektory, společný zdroj světla, integrační koule, digitální měřič výkonu a typickou přístrojovou skříň.

charakteristika
Systém dokáže vypočítat spektrální rozložení výkonu, chromatické souřadnice, korelovanou barevnou teplotu, index podání barev, barevný rozdíl, špičkovou vlnovou délku, spektrální poloviční šířku, dominantní vlnovou délku, čistotu barev, světelný tok a test fotometrie, kolorimetrie a elektřiny charakteristik LED.

Nejčastější dotazy
Jaké jsou některé specifikace vysoce přesného spektroradiometru integrujícího kulového systému?
Mají spektrální schopnosti. Opakovatelnost vlnové délky 0.1 nm a přesnost 0.3 nm. Doba potřebná pro integraci je 0.110,000 XNUMX ms. Je schopen měřit jak vnitřní, tak vnější teplotu integrační koule. Metody pro testování toku zahrnují fotometrickou, fotometrickou revizi a spektrální. Funkce pomocné lampy je součástí systému a funkce samoabsorpce je součástí programu. Je schopen měřit jak vnitřní, tak vnější teplotu integrační koule. Jak protokol o testu údržby optiky LED, tak protokol LM-79 Fotometrické, kolorimetrické a elektrické zprávy lze exportovat do formátu PDF nebo Excel.

Co je zařízení s elektronovým multiplikačním nábojem (EMCCD)?
Obrazový snímač je elektronově multiplikační zařízení s nábojem (EMCCD). S využitím speciální elektronové multiplikační struktury, která je součástí čipu, dokáže detekovat jednotlivé fotonové události bez použití zesilovače obrazu. Kamery EMCCD jsou konstruovány tak, aby obešly základní fyzické omezení a poskytovaly vynikající citlivost a rychlý výkon. Tradiční CCD kamery poskytovaly rychlé čtení při kompromisu vysoké citlivosti a nízkého šumu při čtení. Tyto kamery se často nazývaly kamery s pomalým skenováním. EMCCD to překonalo zesílením signálu.

Výsledkem je, že čtený šum již účinně neovlivňuje citlivost a je účinně obejit. Díky přidání specifického rozšířeného sériového registru na čip CCD je technologie EMCCD jedinečná. Prostřednictvím procesu nárazové ionizace v křemíku generuje multiplikační zisk. Signál, který dosáhne zobrazovacího přístroje, může být tak slabý, že se mísí se šumem pozadí, když je fotonů řídké. Inherentní elektronický šum procesu čtení má být snížen pomocí technologie EMCCD. Pokud jde o snímání při slabém osvětlení, kamery EMCCD vynikají.

Tyto detektory jsou ideální pro živé zobrazování, protože mohou získávat snímky rychleji než jejich protějšky CCD. Kamery EMCCD mohou také poskytnout nejvyšší úroveň citlivosti pro sledování nejtmavších scén. To se provádí transformací na širokoúhlé zobrazovací systémy pro počítání fotonů v reálném čase.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení:  Service@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení:  Sales@Lisungroup.com , Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:LPCE-2(LMS-9000)