Znaczenie jednolitego oświetlenia w precyzyjnych spektroradiometrach integrujących systemy sferyczne

Wprowadzenie
Dokładne pomiary widma i charakterystyka źródeł światła i materiałów są często wykonywane przy użyciu precyzyjny spektroradiometr układy sfer całkujących. Spójne oświetlenie jest ważnym czynnikiem wpływającym na dokładność i precyzję tych urządzeń.

W tym artykule zbadamy, jak równomierne oświetlenie wpływa na precyzję, powtarzalność i wydajność integrująca sfera systemy do spektroradiometrów o wysokiej precyzji. Badamy trudności tworzenia jednolitego oświetlenia i rozmawiamy o licznych strategiach i innowacjach stosowanych w celu zagwarantowania, że ​​cały obszar pomiarowy jest oświetlony w ten sam sposób.

Zrozumienie jednolitego oświetlenia
Termin „równomierne oświetlenie” opisuje rozproszenie światła na całej powierzchni kuli integrującej. Celem jednolitego oświetlenia w układach spektroradiometrów integrujących kule jest dostarczenie takiej samej ilości światła do wszystkich punktów w obrębie kuli, niezależnie od ich położenia lub orientacji. Dokładne i godne zaufania pomiary spektralne wymagają stałego oświetlenia.

1. Wpływ na dokładność pomiaru: W wyniku nierównomiernego oświetlenia mogą wystąpić błędy i pomyłki w pomiarach. Wahania obserwowanych widm spowodowane nierównomiernym oświetleniem mogą uniemożliwić oszacowanie istotnych właściwości oświetlenia, w tym strumienia świetlnego, współrzędnych kolorów i widmowego rozkładu mocy. Przy pomiarach właściwości optycznych źródła światła lub substancji istotne jest, aby robić to w warunkach równomiernego oświetlenia.
2. Powtarzalność i spójność: Spójne odczyty z różnych pomiarów można osiągnąć tylko przy odpowiednio równomiernym oświetleniu. Pomiary uzyskane w różnym czasie lub przy użyciu innego sprzętu mogą nie być bezpośrednio porównywalne ze względu na różnice w świetle. Jednolite oświetlenie zapewnia spójne wyniki, co z kolei umożliwia precyzyjne porównania i interpretację danych.

Wyzwania związane z uzyskaniem jednolitego oświetlenia
Dokładne pomiary opierają się na jednorodnym oświetleniu, które stwarza szereg przeszkód precyzyjny spektroradiometr układy sfer całkujących.

1. Niejednorodność źródła: można sobie wyobrazić, że intensywność światła zmienia się nieco na całej powierzchni emitującej źródła, gdy przechodzisz z jednej części powierzchni do drugiej. Wszelkie niejednorodności w źródle światła mogą bezpośrednio wpływać na równomierność oświetlenia odczuwaną wewnątrz sfery całkującej. Kalibracja i staranny dobór źródła światła to dwie strategie, które mogą pomóc wyeliminować te rozbieżności.
2. Powłoka kuli i geometria: Stopień, w jakim wewnętrzna powłoka kuli integrującej odbija światło, może mieć wpływ na stopień jednorodności oświetlenia. Różnice i niedoskonałości powłoki mogą powodować nierówne odbijanie i rozpraszanie światła, co może skutkować powstawaniem cieni i ciemnych obszarów. Ponieważ światło powinno być rozproszone i rozproszone w największym możliwym stopniu, kształt i geometria sfery całkującej powinny być dostosowane tak, aby zminimalizować efekty cieniowania w jak największym stopniu.
3. Umieszczenie i orientacja próbki: Na stopień jednorodności światła może mieć wpływ lokalizacja i orientacja próbki wewnątrz sfery całkującej. Próbka lub jej konstrukcja nośna może generować cienie, które zmieniają oświetlenie otoczenia w niektórych obszarach. Dyfuzory lub pręty integrujące wraz ze strategicznym rozmieszczeniem próbek mogą pomóc w ograniczeniu tych efektów.

Techniki uzyskiwania jednolitego oświetlenia
Spektroradiometr o wysokiej precyzji systemy sfer integrujących wykorzystały szereg metod i innowacji, aby rozwiązać problemy związane z wytwarzaniem jednolitego oświetlenia.

1. Kalibracja źródła światła: Niezbędna jest kalibracja źródła światła systemu w celu zmniejszenia niespójności oświetlenia. Rozkład intensywności źródła światła jest mierzony i dostosowywany w trakcie procesu kalibracji. Bardziej spójne i stabilne źródło światła oznacza dokładniejsze odczyty.
2. Optymalizacja powłoki sferycznej: Wewnętrzny materiał powłoki i jego właściwości mogą mieć znaczący wpływ na stopień, w jakim można zmieniać jednorodność oświetlenia. Technologia powlekania rozwinęła się do tego stopnia, że ​​obecnie możliwe jest wytwarzanie powłok o wysokim stopniu dyfuzji i niskim rozpraszaniu. Dokonano tego w celu zwiększenia ilości światła rozproszonego w kuli. Ponadto właściwości współczynnika odbicia powłoki można modyfikować tak, aby zapewniały najlepszą możliwą wydajność w określonym zakresie długości fal, co umożliwia wykonywanie dokładniejszych pomiarów spektralnych. Procedury optymalizacji powłok dają pierwszeństwo materiałom, które mają wysoki współczynnik odbicia, niski współczynnik odbicia zwierciadlanego i minimalną zależność od długości fali. Wydajność w dłuższym okresie czasu w dużym stopniu zależy od jednorodności i trwałości powłoki.
3. Dyfuzory i pręty integrujące: W kuli integrującej dyfuzory i pręty integrujące rozpraszają i rozpraszają światło, aby zwiększyć jego jednorodność. Części te pomagają w rozproszeniu światła, zmniejszając efekt cieni rzucanych przez próbkę lub cokolwiek innego w systemie.
4. Konstrukcja i geometria kuli: Kształt i konstrukcja kuli integrującej odgrywają kluczową rolę w tworzeniu spójnego pola świetlnego. Rozpraszanie i rozpraszanie światła można zmaksymalizować, a efekty cieniowania zmniejszyć, dostosowując rozmiar, kształt i konfigurację portu kuli. Rozproszenie światła można również poprawić, strategicznie umieszczając przegrody lub powierzchnie odbijające w kuli. Możesz uzyskać najlepsze kule całkujące z LISUN.
5. Algorytmy kalibracji i korekcji: W celu wygładzenia wszelkich pozostałych niespójności używamy najnowocześniejszych algorytmów kalibracji i korekcji. Algorytmy te mogą wykryć wszelkie błędy systematyczne lub fluktuacje w obserwowanych widmach i skorygować je za pomocą wzorców odniesienia i pomiarów kalibracyjnych. Z tego powodu ostateczne wyniki zostaną odpowiednio skalibrowane i będą reprezentować rzeczywiste właściwości optyczne próbki.
6. Monitorowanie i sprzężenie zwrotne w czasie rzeczywistym: Aby utrzymać stałe oświetlenie podczas obserwacji, kilka precyzyjnych spektroradiometrów integrujących kule obejmuje urządzenia do monitorowania w czasie rzeczywistym i sprzężenia zwrotnego. Aby zapewnić jak najbardziej równomierne oświetlenie, czujniki rozmieszczone strategicznie wewnątrz kuli całkującej mogą monitorować natężenie światła w różnych punktach i przekazywać dane wejściowe do źródła światła lub ustawień systemu.

Wpływ na aplikacje pomiarowe
Liczne zadania pomiarowe odnoszą ogromne korzyści z jednolitego oświetlenia w precyzyjnych spektroradiometrach całkujących systemy sferyczne.

1. Charakterystyka źródła światła: pomiary strumienia świetlnego, temperatury barwowej i wskaźnika oddawania barw (CRI) źródła światła są bardziej dokładne, jeśli oświetlenie jest spójne i dobrze zrównoważone. Projektowanie oświetlenia, technologie wyświetlania i ogrodnictwo w dużej mierze polegają na dokładnych pomiarach strumienia świetlnego, dlatego wykonanie tych odczytów jest niezbędne.
2. Odbicie i transmitancja materiału: Widma współczynnika odbicia i transmitancji materiałów można mierzyć z dużą dokładnością, gdy są wystawione na jednolite światło. Charakteryzowanie materiałów, zapewnianie ich jakości oraz tworzenie nowych powłok optycznych, farb i filmów opiera się na tych danych. Jednolite oświetlenie umożliwia gromadzenie spójnych i wiarygodnych danych do różnych zastosowań.
3. Widmowy rozkład mocy: Dokładne oszacowanie widmowego rozkładu mocy źródeł światła wymaga równomiernego oświetlenia. Projektowanie oświetlenia, dopasowywanie kolorów i badania fotobiologiczne to tylko kilka z wielu dziedzin, które mogą bardzo skorzystać z tej wiedzy. Dokładna charakterystyka widma wyjściowego źródła światła jest niezbędna do wiarygodnej analizy i oceny, a równomierne oświetlenie to gwarantuje.
4. Kolorymetria i jakość kolorów: Do precyzyjnych pomiarów kolorymetrycznych i oceny jakości kolorów niezbędne jest stałe i jednolite światło. Gwarantuje dokładne odwzorowanie kolorów dla ważnych porównań między próbkami i jednolitą praktykę w różnych branżach. Ma to kluczowe znaczenie między innymi w sektorach tekstylnym, lakierniczym i poligraficznym.

Wnioski
Jeśli chodzi o precyzyjny spektroradiometr integrując systemy sfer, jednolite oświetlenie ma kluczowe znaczenie, ponieważ bezpośrednio wpływa na dokładność, powtarzalność i niezawodność pomiarów. Dokładna kalibracja, optymalizacja powłok sferycznych oraz zastosowanie dyfuzorów i prętów integrujących są niezbędne do pokonania przeszkód na drodze do zapewnienia jednolitego światła.

Rozwój lepszych sfer, algorytmy kalibracji i ciągłe monitorowanie odgrywają rolę w utrzymaniu stałej jasności. Charakterystyka źródła światła, współczynnik odbicia materiału, rozkład mocy widma i kolorymetria to tylko kilka przykładów wielu zastosowań spójnego oświetlenia.

Precyzyjne spektroradiometry integrujące systemy sfer zapewniają precyzyjne i niezawodne pomiary widma naukowcom i ekspertom branżowym, kładąc nacisk na jednorodne oświetlenie, a tym samym rozwijając takie dziedziny, jak technologia oświetlenia, materiałoznawstwo i inżynieria optyczna.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:LPCE-2 (LMS-9000)