瞬态光源辐射特性研究

从瞬态光的应用引入瞬态光辐射的光性测量，重点介绍瞬态辐射光度、瞬态辐射光谱及瞬态辐射光色度的测量原理、和手段以及有关测量结果处理遵从的法则等。     

国际照明计量与测试技术的新进展

<正>近年来,节能环保的LED照明技术和产业快速发展,照明计量测试技术的发展也主要体现在满足LED照明相关的发展上。LED结温的测量和控制得到更多的重视和应用。LED的光谱分布、空间分布等特性与传统光源相比具有显著的差异。对应于光源光谱差异,光谱辐射测量手段越来越多地应用于光度、辐射度和色度测量。光谱辐射计(又称光谱分析仪等)的制造及其特性测量技术(包括矩阵法杂散光修正技术)得到快速发展和提高,甚至已经运用到手持式光照度计中。     

紫外辐射度计量及其进展

从国家基准、副基准到工作基准,全面介绍了我国紫外(光谱)辐射度计量的现状和发展历程。1975年建立光谱辐射度国家基准装置,1988年、2002年、2011年对基准装置进行技术改造和能力提升,分析比较了不同时期、四代基准装置的测量能力。2017年,新建短波紫外光谱辐射照度国家基准装置,填补了200 nm~350 nm波段基准的空白,六只氘灯组成的副基准灯组用于基准量值的保存和传递,使我国有能力参加短波紫外光谱辐射照度国际关键比对CCPR-K1.b。在1990、2004和2015年,中国计量科学研究院NIM分别参加了三次光谱辐射照度国际比对,在紫外波段,NIM的测量结果与国际参考值的平均偏离从4.85%,0.88%减小到0.28%,国际一致性不断提升。紫外光谱辐射亮度、紫外光谱辐射照度、紫外辐射照度和紫外辐射能量获得国际等效互认的CMCs测量能力,制修订四项紫外辐射度计量领域的计量法规文件。未来紫外辐射计量的发展方向和趋势是向更低的测量不确定度和更宽的测量量程(极弱和高强)方向发展。     

中国计量科学研究院光学处

中国计量科学研究院光学处是从事光学计量的专业机构,组建于五十年代末,现有科技、管理人员64人,其中高级技术职务20人,中级技术职务20人。下设四个实验室:(1)光度实验室;(2)辐射色度实验室;(3)光谱光度实验室;(4)激光辐射度实验室。现有仪器设备755台件,价值575万元,拥有科研用房近3000平方米,恒温面积约占1/3。该处的主要任务是负责建立光学计量领域内的计量基准和标准,开展量值传递及有关计量器具定型鉴定、计量认证和建标考核工作,同时利用现代精密仪器设备为国内、外计量部门和工业企业开展检定测试服务。 光学计量专业包括: 光度计量(…     

测量350～1100nm光源光谱总辐射通量的标准装置

为了满足快速发展的LED行业对光谱总辐射通量的计量需求,研制了一套用于测量光谱总辐射通量的积分球光谱辐射计装置,实现光谱总辐射通量量值的准确传递;介绍了该装置的基本原理、操作规范和不确定度评估。经实例评估,该装置在350～1 100 nm的扩展测量不确定度为U_(rel)=3.1%～1.3%(k=2)。对一组光谱总辐射通量标准灯与变角辐射计进行比对测量,实验结果表明在350～1 100 nm波长上该标准灯组内一致性偏差为0.2%～0.8%,能满足量值传递的需求。     

LED光度测量中关于标准灯选择的研究

本文针对LED光度测量中无法备齐各式各样与待测LED光谱分布相同的LED标准管的实际问题,从光谱辐射度计和光度计的角度,讨论其校准原理,对比分析了不同类型标准灯对校准和测量结果的影响及其原因,并提出选择标准灯的方案。     

基于可调谐OPO激光器的光度探头定标技术

OPO可调谐激光器具有光谱范围宽、功率高的特点,用于标定光度探头的光谱响应度可使蓝端功率提高两个数量级以上,信噪比显著改善。本文建立了基于可调谐OPO激光器的光度探头定标装置,采用电压积分法实现了带有I/V转换器的集成式光度探头的脉冲光电信号采集,在450~610 nm范围内,将光度探测器的相对光谱响应度测量不确定度降低至Urel=0.2%(k=2)。基于OPO可调谐激光器的光度探头定标技术,提供了一条提高光辐射探测器响应度测量精度的新技术路径,具有广泛的应用前景。     

净全辐射表校准结果的不确定度分析

根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中规定的测量不确定度的分析步骤和方法,并依据实际测量数据,分析了净全辐射表校准结果的不确定度。净全辐射表白天(全波)校准结果的不确定度为:U95=9.11×10-2,净全辐射表夜间(长波)校准结果的不确定度为:U95=8.10×10-2。净全辐射表校准结果的不确定度较大,主要由仪器的光谱响应特性,温度响应特性,入射角响应特性和标准仪器组的测量不确定度等因素引起的。通过对校准结果的不确定度评定,更加了解净全辐射表的计量性能,同时也为净全辐射表的测量误差分析提供了基础。     

LED灯珠在白炽灯和LED标准灯两种光度量值传递体系下总光通量的研究

标准灯是光度量值传递中最主要的计量器具,为了研究在白炽灯(CIE标准照明体A)和LED标准照明体两种不同光度量值传递体系下,总光通量参数测量结果的差异,分别使用白炽标准灯和LED标准管标定同一球形光度计,测量LED灯珠的总光通量。实验结果表明：由于白炽标准灯与被测LED灯珠光谱、光强空间分布等发光特性有显著差异,会导致光谱失配误差,使得总光通量测量偏差较大,而LED标准管与被测LED灯珠发光特性更接近,测量总光通量更准确,两种方法测量总光通量相差4.4%。建议在测量LED照明产品时,使用LED标准灯作为传递标准器对球形光度计标定,降低光谱失配误差和空间分布不一致误差,不断研发和完善LED标准灯的种类,逐步构建和完善基于LED的光度计量体系,提高LED光源测量准确度。     

光谱光度计量基准标准在NIM的发展

本文介绍了中国计量科学研究院发展的光学密度，光谱规则透射比，漫反射比，漫反射因数等光谱光度计量基准标准的测量原理，基本结构和测量不确定度，以及相应的一系列计量标准物质的性能。     

Radiometric sensing

Hyperthermia, based on fever therapy as a cancer treatment has basically been abandoned in favor of ionizing radiation. In recent years, however, a renewed interest and effort in hyperthermia has taken place. Microwave radiometry can be used for measuring a patient's temperature. Microwave radiometry applications to breast cancer detection and fluid and blood warming are described     

绝缘子污秽的毫米波辐射测量建模与计算

根据天线理论与微波辐射测量原理,建立了绝缘子污秽的毫米波辐射检测模型,包括天线温度模型与三层媒质模型两部分,分析了绝缘子表面的发射率与温度、入射角度、污层厚度及绝缘子层介电常数等因素之间的关系。在晴朗天空和云雾天气两种情况下,首先根据大气参数计算出天空温度,进而利用检测模型得出不同条件下天线温度与绝缘子等值附盐密度之间的对应关系。计算结果表明,对于高精度的毫米波辐射计,在确定的天气参数和模型参数下,天线温度值完全能够反映绝缘子的污秽程度。最后,通过实验证明了该检测模型的准确性和有效性,为工程应用提供了参考依据。     

太阳直射光谱辐射火用分析

利用Gueymard给出的太阳光谱数据和Candau提出的光谱辐射火用强度的定义计算地表直射太阳辐射的积分辐射火用流,分析地表直射太阳辐射的光谱辐射温度、光谱辐射火用和光谱能质因子随波长的分布,讨论大气条件如可凝结水量和空气质量对地表直射太阳积分辐射火用流的影响。结果表明,在近紫外线、可见光以及近红外区域,0.76~1.343 mm波长范围内的地表直射太阳光谱能质因子和积分辐射火用流的增量比在其他波长范围内的大。对于地表直射太阳辐射的多光谱利用,需要着重考虑近紫外线、可见光以及0.76~1.343 mm波长范围内的太阳辐射。地表直射太阳积分辐射火用流分别随着可凝结水量和空气质量的增加而减小。空气质量对地表直射太阳积分辐射火用流的影响较大。     

A plasma light source for the VUV spectral region

The 5-50-eV spectral range appears to be absent from the planned third generation synchrotron radiation sources (SRS) and the science requiring this radiation can be jeopardized once the second generation SRS light sources are switched off worldwide. Molecular photochemistry, photobiology, atomic physics, solid-state physics are but a few sciences requiring powerful VUV sources. We demonstrate that a compact, laser heated plasma light source can generate efficiently radiation in this spectral region, and that this radiation can be coupled very efficiently from the plasma to the exposure cell, by three simple VUV beam-lines, each providing a different spectral bandwidth     

Infrared Radiation Techniques for Glass Surface and Temperature Distribution Measurements

The measurement of glass temperature is essential to the understanding and control of efficient glass processing operations. The physical principles of temperature measurement using infrared techniques are described. Emphasis is primarily placed on infrared radiation thermometry (pyrometry) for measuring glass surface temperature and the spectral remote sensing method for recovering temperature distribution in glass. The radiation thermometry for measuring glass surface temperature is reviewed, and difficulties caused by the presence of spectrally selective attenuation of radiation by atmospheric constituents or combustion products such as H20, C02, and others are discussed. Criteria for selecting spectral bandwidths appropriate under the circumstances of glass manufacturing are given, with special emphasis on the effects of environmental spectral absorption. A technique for reconstructing the temperature distribution in glass from remotely sensed spectral emission data is presented. The validity and accuracy of the spectral remote sensing method is established by comparing temperature profiles in glass samples under a variety of different physical conditions with independent measurements.     

太阳辐射最大转化效率公式的精度分析

在对应用地表太阳辐射的系统进行热力学第二定律分析时,经常采用5个典型的太阳辐射最大转化效率计算公式.在Candau给出的辐射(火用)的定义和Gueymard公布的太阳光谱辐射数据的基础上,该文首先获得了不同大气条件和接收面下地表太阳辐射的最大转化效率(火用)和能间比值),并将其作为基准数据,比较和分析了不同大气条件和接收面下由5个典型公式计算得到的地表太阳辐射最大转化效率的精度.结果表明由Petela、Spanner、Parrot和Jeter提出的公式的计算结果高估了地表太阳辐射的最大转化效率,而由Badescu提出的公式计算得到的结果远远低估了地表太阳辐射的最大转化效率.大气条件对地表太阳辐射最大转化效率的影响很大.在应用热力学第二定律分析太阳能转化系统时,地表太阳辐射最大转化效率的精确计算需要考虑大气条件的影响.     

Evaluation of photovoltaic modules considering spectral solar radiation

For the optimum design of photovoltaic power systems, it is very important to estimate their annual maximum amount of output. In general, the annual maximum amount of output has been calculated by using photovoltaic module efficiency under irradiance of 1 kW/m² at AM 1.5 with solar cell temperature of 25°C. Since the spectral distribution of solar radiation changes with weather, season and time, the efficiency of solar cells is not always constant. This paper describes a method evaluating the maximum amount of output in photovoltaic modules, ‘the spectral method,’ by using the measured annual spectral solar radiation and the spectral response of various photovoltaic modules. The calculated values using the spectral method agreed well with the measured values for amorphous silicon photovoltaic modules from March 1991 to February 1992. The spectral method proved most effective for optimum design of amorphous silicon photovoltaic power systems.     

Image Capture Devices Based on Charge Storage at Semiconductor-Ferroelectric Interfaces

This work shows that semiconductor-ferroelectric (SC-FE) charge storage devices are promising candidates for image capture and irradiance measurements. Incident radiation generates electron-hole pairs in the semiconductor layer, but as distinct from semiconductor pn-junctions, photocarriers are trapped at the SC-FE interface and decrease the depolarization field of the FE layer and the band bending at the interface that does not need any power supply. Since the decrease in band bending is proportional to the incident irradiance, the readout can be carried out after a certain measurement time. The paper discusses the possibilities for both a capacitive and a resistive readout. The spectral responsitivity of such SC-FE junction devices may be well designed by choosing a suitable semiconductor layer with high radiation absorption in the desired spectral range.     

CIE D2和光辐射测量动态

本文简单介绍国际照明委员会(CIE)第二分部(D2)的主要工作范围,介绍CIE D2目前已成立的技术委员会(TC),已出版的标准和技术文件等出版物.同时,本文还介绍在光和辐射测量领域内国际较为关注的热点问题和最新发展动态.