標準燈

光強標準燈還可以作為可見及近紅外輻射區的全輻射照度標準燈,標定它在觀測方向的一定距離處、垂直於觀測方向的面元上產生的輻射照度。

基本介紹

  • 中文名:標準燈
  • 定義:全輻射照度標準燈
  • 方向:直於觀測方向
  • 領域光學輻射計量
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正文

用於複製和保持光度、輻射度量的單位及量值傳遞的各種電光源。它們是光學輻射計量中的標準量具。
在光學輻射計量中,復現各種光度和輻射度量單位的原始標準如黑體爐、絕對輻射計等,技術複雜,費用昂貴,不宜經常保持在工作狀態,更不便於在實際工作中使用。因此需要有相應的標準燈將原始標準復現的單位量值複製下來作為次級標準,逐級傳遞其所保持的量值。
作為標準燈,要求在規定的使用條件下具有穩定的發光性能,受外界因素如溫度、震動的影響小,量值隨使用時間的變化緩慢,有效使用期長,重複使用時量值的再現性好,結構牢固,使用方便。此外,對不同種類的標準燈還有各自的特定要求。
類型 標準燈主要有以下五種。
發光強度標準燈 簡稱光強標準燈。發光強度是光度計量中的基本量,根據距離平方反比法則,由它可以導出其餘的光度量。因此發光強度標準燈(簡稱光強標準燈)必須適應距離平方反比法則的要求。
光強標準燈一般為白熾鎢絲燈,燈絲布置成平面,以便測定工作距離。燈絲平面的尺寸不宜過大,使之在較近的距離也能遵從距離平方反比法則。白熾體的溫度應均勻,真空直絲標準燈的色溫度一般為 2000~2400K,充氣螺旋絲標準燈的色溫度一般為 2600~2856K。色溫度為 2856K的燈稱為CIE標準A光源。標準燈玻殼應無色、透明度高,玻殼形狀和內部結構的設計應使觀測方向的雜散光儘可能地少。在規定觀測方向附近,發光強度應保持不變或變化很小。
在標定標準燈的發光強度之前,一般均要先標定其色溫度,即確定標準燈工作在規定色溫下的電流、電壓值,然後再測定它在規定色溫下的發光強度。因此光強標準燈同時又可以兼作或單獨作為色溫度標準燈。
光強標準燈還可以作為可見及近紅外輻射區的全輻射照度標準燈,標定它在觀測方向的一定距離處、垂直於觀測方向的面元上產生的輻射照度。
總光通量標準燈 簡稱光通量標準燈。當用相對法(如使用球形光度計)測量待測光源的總光通量時,必須用這種標準燈標定測量系統。為了減小測量誤差,應力求使標準燈的結構和參量與被測對象接近。光通量標準燈有兩大類,一類是白熾標準燈,一類是氣體放電燈標準燈。它們各自又包括若干品種規格。白熾標準燈的穩定性好,選擇其中一些品種作為高等級的計量標準。放電燈穩定性較差,主要用作實際工作中的計量標準。
光譜輻射亮度標準燈  工作在 250~2500納米波長範圍的輻射亮度標準燈為鎢帶燈,它的白熾體為一條豎直安裝的鎢帶。工作電壓低而工作電流大。點燃時,要求鎢帶中部具有均勻的亮度。在使用時,必須用成像系統瞄準鎢帶中部。為了能透過紅外和紫外輻射,在正對鎢帶的玻殼上封接一片拋光的石英玻璃片。這種燈的工作溫度為2000~2500℃。
氘放電燈在170~400納米波長範圍有較強的輻射,選作為這段光譜區的光譜輻射亮度標準燈。同時也可作為這段光譜區的光譜輻射照度標準燈
光譜輻射照度標準燈  用於 250~2500納米波長範圍的輻射照度標準燈是一種特製的石英玻殼管狀溴鎢燈。它裝在專用支架上,以便於確定觀測方向。一般取燈管軸線的水平中垂線的一個方向作為觀測方向。要求標準燈在觀測方向上規定距離處、垂直於觀測方向的面上,有均勻的輻射照度分布。也可挑選石英玻殼排絲溴鎢燈或管狀碘鎢燈作為光譜輻射照度標準燈。使用這種標準燈時,不能使用成像系統。
溫度標準燈  是一種鎢帶燈,主要用於複製 800~2500℃溫度範圍的亮度溫度,作為檢定光學高溫計的標準輻射源。這種燈也可用作分布溫度標準燈和可見及近紅外光譜區的光譜輻射亮度標準燈。
標準燈的使用 對於高等級的白熾標準燈,規定以控制工作電流為準,同時測量燈端電壓作為參考。對於低等級的白熾標準燈,根據條件,也可以控制燈端電壓為準,測量電流作為參考。氣體放電燈標準燈必須配上相應的標準鎮流器,以控制燈管消耗的電功率為準;但也有以控制輸入電壓為準的。由交流電源供電的氣體放電燈標準燈,對電源的電壓和頻率及其穩定度,以及電源的波形失真均有一定要求。
標準燈在使用過程中,其量值會逐漸發生變化。因此在使用一定時間後,必須重新標定。

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