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宽动态范围红外积分球辐射源的设计与初步检测                                                                                            

 积分球辐射源是实验室辐射定标系统中的关键设备之一,具有高稳定性和高均匀性等优良的辐射特性。

目前积分球辐射源在太阳反射波段的研制和应用技术相对成熟,广泛应用于实验室辐射定标,但是红外积分球辐射源的研制方法仍需探索,面临着如何实现高均匀性、宽动态范围调节、高稳定性和低背景辐射输出等关键技术问题。

上面内容中多次提到了积分球,该节即对积分球的结构及其主要功能、用途给予简单介绍。积分球是一个中空的金属球体。

球壁上开有一个或几个窗孔,用于进光和放置光件,如图10-6所示。积分球的内壁应是良好的球面,通常要求它相对于理想球面的偏差不大于内径的0.2%。

球内壁上应涂以理想的漫反射材料,即漫反射系数接近于1的材料。常用的材料是氧化镁或硫酸钡,将它和胶质黏合剂混合均匀后喷涂在内壁上。

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积分球不确定度测试

积分球测量系统的光通量测量不确定度分析1.测量结果不确定度的来源

(1）样品重复测量随机误差造成的不确定度;

( 2）HAAS-2000光谱辐射计测试系统的系统固有误差造成的不确定度;

(3）交流测试电源电压波动造成的不确定度;(4）线性探测器的测量误差造成的不确定度;(5）标准灯校准结果的不确定度造成的不确定度;

(6)积分球温度控制波动以及实验室外在振动造成的不确定度;(7）积分球本身制造指标的差异造成的不确定度;

(8）光纤的传输偏差造成的不确定度;

数据分析测试参数积分球

要对测试结果进行分析首先要确保可以得出正确的数据，所以测试之前要做一系列的准备工作，其中温度控制十分重要，根据国内外的相关标准，LED器件一般控制结温度或壳体热点温度，对于LED模块，则控制模块热沉上的热点温度。

则以环境温度为基准，因此，在 LED产品的光学和能效检验中，针对LED器件、模块和应用产品，测试设备中的温度控制方式非常重要。

还有一些LED的光束指向性比较强，在积分球中测量时。光束投射区域、挡屏位置等比较敏感都有特殊的要求增加高反射的涂层材料。

测试结果分析主要分析三个点，一个是颜色参数、一个是光参数、一个是电参数，其中颜色参数包括:色温color temperature(TC)、显色指数 color rendering index ( Ra)、色比、色品坐标、色纯度（ pur)，电参数包括:电压、电流、功率、功率因数。光参数包括:光效( Luminous Efficacy)、光通量( luminous flux)、辐射通量。

积分球测试结果中的主要参数

色温

当某一光源所发出的光的光谱分布与不反光、不透光完全吸收光的黑体在某一温度时辐射出的光谱分布相同时，我们就把黑体的温度称之为这一光源的色温。

色温是表示光源光谱质量最通用的指标。

·一·般用Ra表示。色温是按黑体来定义的，光源的辐射在可见区和黑体的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。

低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对说要多些，通常称为“暖光”;

色温提高后，能量分布集中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。

一些常用光源的色温为:标准烛光为1930K（开尔文温度单位);钨丝灯为2760-2900K;荧光