从烛光到坎德拉——发光强度单位的演变

坎德拉是唯一将物理刺激作用下产生的生理效应——人眼视觉量化的国际单位制(SI)单位,它不同于其他SI单位是一个生理、心理、物理量。1979年的坎德拉定义建立了光度和辐射度相关单位之间的联系,这对人眼所能感知的电磁辐射(光)的测量和应用具有重要意义。本文综述了光度学的发展历程及对坎德拉定义及复现方法的影响,重点介绍了发光强度单位坎德拉的起源、发展、演变过程。     

像增强型图像传感器在总剂量辐照下的光响应度

采用60 Co-γ射线对像增强型图像传感器进行了总剂量辐照实验,以便评估该器件在空间总剂量辐照下的微光探测性能。当总剂量达到预定剂量点时,采用离线测试的方法定量测试了器件的光响应度变化情况。实验结果表明,随着辐照总剂量的增加,器件的光响应度迅速下降;当总剂量达60krad(Si)时,相对光响应度降低至辐照前的6%。根据像增强型图像传感器的构成,分析了光响应度下降的原因,并推导了光响应度随辐照剂量变化的经验公式。实验显示,提高像增强型图像传感器的增益电压可补偿光响应度的衰减,总剂量达25krad(Si)时,增益提高0.23V其光响应度即可恢复至未接受辐照前的100%,并保持良好的微光探测能力。研究表明,像增强型图像传感器可承受25krad(Si)的总剂量辐射。     

紫外LED与计量技术

紫外LED是一种新型的紫外辐射源,具有小巧便携、环保安全的特点。COVID-19疫情的出现加深了人们对深紫外LED杀菌消毒产品的认知。紫外LED与气体放电灯的光谱分布、照射距离、均匀性、功率水平等方面不同,基于传统紫外辐射源形成的计量测试方法,并不能直接套用于紫外LED的测量。本文介绍了现有紫外辐射测量仪器,分析了其用于紫外LED测量时影响测量结果不确定度的关键因素,给出了从仪器标定方法、标准器选择、积分球涂层选择和荧光评价等方面出发,提高测量结果准确度的方法,并对积分型紫外辐射照度计的改进方向提出了建议。     

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。     

LED灯丝筛选方法研究

从商业途径获得的LED灯丝相互之间总光通量的偏差达到7%,电压偏差高达0.6%。若灯丝不经过筛选直接用来制作标准灯,将达不到预期的光强空间分布,且发光稳定性降低,有效寿命减小。实验分析了LED灯丝在低驱动电流与额定驱动电流下电压、光通量的相关性,提出了一种在低于灯丝额定驱动电流下对LED灯丝进行快速筛选的方法。实验表明:采用驱动电流5mA代替额定驱动电流10mA进行筛选,电压、光通量的最大偏差仅为0.09%和0.65%,能满足筛选需要。采用这种筛选方法及开发的专用软件使得筛选过程操作简单、结果判定准确可靠,且不会减小灯丝的有效寿命,为LED灯丝总光通量标准灯的研制奠定了良好的基础,还可推广应用到LED灯丝生产过程中的质量控制。