分光放射計積分球システムによるLED照明器具の測定

分光放射計とは
A 分光放射計 光源からの光の波長と強度を決定することができます。 とも呼ばれます 導かれた積分球.
スペクトロメータ LPCE-3 光が検出器アレイに当たる場所に応じて波長を分離するため、XNUMX 回の取得でスペクトル全体を収集できます。 ほとんどの分光計では、各波長に対する検出器の感度がカウントの基本測定値、つまり未校正の読み取り値に影響を与えます。
分光計を校正すると、スペクトル放射照度、スペクトル放射輝度、およびスペクトル フラックスの読み取り値を取得できます。
この情報は、内蔵または PC ソフトウェアと多数のアルゴリズムによって処理され、放射照度 (W/cm2)、照度 (lux または fc)、放射輝度 (W/sr)、光束 (cd)、光度 (Lux または W)、色温度 (CCT)、主波長 (DW)、およびピーク波長 (W)。
距離ベースのカンデラおよび PAR mol/m2/s の計算を可能にすることに加えて、より高度な分光計ソフトウェア パッケージには、2 度および 20 度の観測者、ベースライン オーバーレイ比較、透過率、および反射率などの機能も含まれています。

説明
紫外 (UV) から近赤外 (NIR) スペクトルに及ぶ多くのポータブル デバイスも、さまざまなパッケージ形式とサイズで市販されています。 組み込みの光学系とソフトウェアがプリインストールされたオンボード コンピューターは、統合された画面を備えたハンドヘルド デバイスでは一般的です。
ミニ分光計は、PC と USB 接続によって電源が供給され、操作されるため、フィールドからラボまで、どこでも使用できます。 光ファイバー ライト ガイドは、多くの場合、外部入力光学系をシステムに接続するために使用されます。 さらに、XNUMX 分の XNUMX よりもさらに小さく、別のデバイスと組み合わせて使用​​することも、単独で使用することもできるマイクロ分光計が利用可能です。

分光放射計の重要性
リモート センシング アプリケーションは、任意の距離からコンポーネントのスペクトル フィンガープリントを検出できるため、分光放射計から大きな恩恵を受けます。 少なくとも XNUMX 年間存在していたにもかかわらず、その人気は近年急上昇しています。
テクノロジーの進歩により、データのサンプルを作成したり、プログラムを実行したり、簡単に持ち運べるガジェットが登場しました。 これにより、フィールド分光放射計が開発されました。これは、実験室の対応物よりも小さいですが、植物やキャノピーなどの光源のスペクトル特性を測定したり、軍事で使用したりするために使用できます。
この証拠は、現在のリモート センシングと SPD 測定に分光放射計が不可欠である理由を示しています。 この記事は、リモート光センシングの最近の開発と、現代世界でのその多くの潜在的な使用のいくつかについて説明することにより、光キャリブレーション デバイスの重要性に光を当てることを目的としています。

分光放射計の動作原理
業界の最新の開発をさらに掘り下げる前に、分光放射計の基本的な理解を深めることが不可欠です。 簡単に言えば、輝度、放射照度、色度、放射強度など、さまざまな光源の特定のスペクトル値を測定するために使用される装置です。
このスペクトル測定によって収集された情報は、光源の特徴付けとキャリブレーションに利用される可能性があり、最終的には光源の包括的な概要と説明が得られます。 キャリブレーションには、ほとんどの場合、積分球または黒体が使用されます。

重要な部分
多くのパーツが構成する 分光放射計 LPCE-3ですが、最も重要なものを XNUMX つ紹介します。

入力光学系
光が最初にシステムに入ったときに光を変化させるレンズ、ディフューザー、およびフィルターは、分光放射計のフロントエンド光学系の一部として含まれています。 ラディアンス能力には、かなり狭い視野を持つオプティクスが必要です。
全流量を計算するには、積分球が必要です。 放射照度には、入射光のコサインを調整する光学系が必要です。 検出できる光の性質は、これらの部品を構成するために使用する材料によって異なります。
例えば紫外光を測定する場合、ガラスレンズではなく石英レンズ、光ファイバー、テフロン拡散板、硫酸バリウムでコーティングされた積分球がよく使用されます。

モノクロメーター
光源のスペクトル応答を作成するには、光源のスペクトル分析を行うために、すべての波長で単色光が必要です。 モノクロメータは、光源から一定範囲の波長を取り込み、単一の一貫した信号を出力します。
フィルターと同様に機能し、測定された光スペクトルの特定の範囲のみを分離して通過させ、残りをブロックします。
これは、モノクロメータの入口スリットと出口スリット、コリメーティング光学系と集光光学系、および回折格子やプリズムなどの波長分散デバイスによって実現されます。 分光放射分析の目的では、回折格子がほぼ完全に使用されているため、最新のモノクロメーターの製造に回折格子が使用されています。
回折格子は、適応性、低減衰、広い波長範囲、安価なコスト、およびより一貫した分散により、他のオプションと比較して優れています。
タスクに応じて、シングルまたはダブルのモノクロメータがより適切な場合があります。 後者は、XNUMX 組のグレーティングの余分な分散とバッフリングのおかげで、より高い精度を提供します。

検出器

の検出器 分光放射計 LPCE-3 は、監視対象の波長範囲、必要なダイナミック レンジ、および読み取り値の感度に基づいて選択されます。 光電子放出検出器 (光電子増倍管など)、半導体デバイス (シリコンなど)、熱検出器は、分光放射計 (サーモパイルなど) で使用される XNUMX つの主なタイプの検出器です。
スペクトル応答に影響を与えるのは、検出器の構成材料です。 ソーラーブラインド光電子増倍管で使用する光電陰極を製造することは可能です。つまり、それらは紫外光のみに反応し、可視光と赤外光を無視します。

制御およびロギング システム
通常、ログ システムとして通常のコンピュータが使用されます。 制御システムが信号を使用するには、最初に信号処理の最初の段階で増幅と変換が行われる必要があります。
必要な指標と特性を最適に使用するには、モノクロメータ、検出器出力、およびコンピュータ間の通信回線を最適化する必要があります。 多くの場合、分光放射測定装置に付属している市販のソフトウェアには、CIE カラー マッチング計算など、さらなるデータ計算に役立つ参照機能が既に備わっています。
その主要なコンポーネントを考慮すると、その最も特徴的なセールス ポイントの XNUMX つは、外部制御や分析システムを必要とせずに自律的に機能する能力です。 これは、単独で使用する場合に適切に機能し、サードパーティに属するデバイスや外部ディスプレイとして機能するデバイスなど、他のデバイスに比較的簡単にサンプリングできるデータを配信する自己完結型のユニットです。
これはフィールドの背後にある基本的な考え方でもあります 分光放射計 LPCE-3、正確なデータを提供し、間違い (雰囲気) を回避しながら、あらゆる外部アプリケーションに利用できるようにします。
分光計とは対照的に、この機器はあらゆる種類の放射分析、測光、および比色分析コンポーネントを測定し、光を測定するための包括的なアプローチを提供します。 ポータブルで手頃な価格でありながら、迅速かつ正確な測定を提供するには、分光計と放射計を組み合わせたものと見なす必要があります。
コンパクト蛍光灯 (CFL) のテスト、発光ダイオード (LED) の測定、およびディスプレイの測定は、分光放射計 (テレビおよびモニター) の最も一般的な用途の一部です。
フィールド分光放射計は、現代の世界で、日光、信号機、建築モデルを測定するために使用されています。 これは、この種のアプリケーションのますます重要なコンポーネントになりつつあるため、より多くの開発が必要であることを示しています。
ここまでで、分光放射分析の分野における研究開発の主な方向性を見てみましょう。

リモートセンシングと分光放射測定の最新動向
世界はデジタル時代へと移行しています。 その結果、そのようなデバイスがこれらのデジタル システムと互換性を持つようになる必要性が高まりました。 絶え間なく進化する消費者のニーズに歩調を合わせたいというこの願望は、ある意味で、テクノロジー自体の進歩の速度を急上昇させています。 分光放射計自体は、この点に関して私たちが持っている最も説得力のある証拠です。

デジタル機器の登場
最初の開発は、外部コンピューターの助けを借りずに、スペクトル値をすべて単独で測定できるようになったことです。 さらに、現在市場に出回っている一部のモデルには、これらのデバイスに追加できるタッチスクリーン ディスプレイが装備されています。
これは、常に間接費を節約しようとする雰囲気の中で、これらの製品の有用性を向上させるだけです。 現在の環境における最も興味深い傾向の XNUMX つは、分光放射計などのアナログ活動を補うために電子およびデジタル機器を導入することです。
製の分光放射計 LISUN スペクトル CAM とディスプレイ タッチ スクリーンを備えたシステムは、このコンセプトをよく表しています。 に比べ LISUNのもう XNUMX つのガジェットは、現在市場で入手可能なリモート センシング用デバイスの中で最も堅牢なデバイスの XNUMX つであり、これら XNUMX つのデバイスのハイブリッドが、有利な市場シェアを獲得するための業界の次のターゲットである可能性が非常に高いことは明らかです。

強力な新しいインターフェース
これは、測定、データ収集、およびデータ転送を容易にするために、複雑なシステムに Bluetooth や NFC などの新しいインターフェイスを組み込む必要がある最初のトレンドを補完するものです。
WLAN は、この業界で最も多くの成果を上げているもう XNUMX つのインターフェイスです。 このため、専門家が測定データをほぼ即座に受け取ることがより簡単かつ簡単になりました。

小型化
これは、分光放射計のフォーム ファクタとは関係ありませんが、関連性はあります。 また、広く使用されている USB などの小さな機能を介したデータ転送にも関係があります。 小型デバイスを製造ラインに接続して、継続的なデータの取得、処理、送信を行うことで、これらのデバイスの利便性を大幅に高めることができます。
植物の活動を毎分監視する必要があるバイオ植物工場で働いていると想像してみてください。 この取り組みのために、コンパクトなフィールドを持つことは非常に役立ちます 分光放射計 生産ラインに接続してリアルタイムのデータ収集が可能です。 そして、それが現在、ほとんどのメーカーが力を注いでいるところです。 これは、表面ベースのアプリケーションから水中リモートセンシングに至るまで、さまざまな状況で輝度データが収集および伝達される方法に大きな影響を与える可能性があります。

マルチチャンネル分光放射計
これはほぼ確実に最も顕著な傾向です。 さまざまな項目を XNUMX つの機器で一度に測定できることは、ビジネスにとって非常に有益な場合があります。
研究開発費や製造費が削減されるだけでなく、プロセスが大幅に複雑になります。 特に、独自の欠点 (測定時間の変動と切り替えエラー) があることを考慮すると、
欠点は乗り越えられない障害ではありませんが、これらのセンシング デバイスの現状を打破するために取り組んでいる間、それらを考慮することは完全に理にかなっています。
世界で最もダイナミックな産業の XNUMX つであるこの不安定なビジネスの絶え間なく変化する環境の結果として、分光放射計やリモート センシングを中心に、それ自身を解放する準備ができているトレンドがさらにいくつかあると予測することは合理的です。

統合された分光放射計システム
プロフェッショナル向けのオールインワンのテストおよび測定機器ソリューションは、次のサイトから入手できます。 LISUN LED モジュール、アレイ エンジン、ランプ、照明器具用で、測光および電気測定を可能にします。 LM-79 およびその他の該当する規格。
積分球は、照明器具の放射出力全体を空間的に統合するツールです。 重要な測光パラメータと放射パラメータは、 分光放射計、分光分布、全光束、色度座標、関連する色温度、演色評価数などを含みます。
LISUN 分光放射計には、科学的基準に従って作られた凹面ホログラフィック回折格子が付いています。
LED モジュール、アレイ エンジン、ランプ、および照明器具は、正確な測定を保証するために十分なサイズの球体を統合する必要があります。 光源の特性に応じて、測定には異なるサイズの球が必要になります。
4 ジオメトリでは、照明器具の全表面積は、内部球体の総面積の 2% 未満でなければなりません。 2 ジオメトリの開口部の直径は、球の直径の XNUMX 分の XNUMX を超えてはなりません。
テスト中の過度の加熱を避けるために、球は十分に大きい必要があります。 綿密にシステムを設計することで、 LISUN 毎回信頼できる結果を保証します。

Lisun InstrumentsLimitedはによって発見されました LISUN GROUP 2003インチ LISUN 品質システムは ISO9001:2015 によって厳密に認証されています。 CIE会員として、 LISUN 製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。 すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されました。

主な製品は ゴニオフォトメーター, 積分球, 分光放射計, サージジェネレータ, ESDシミュレーターガン, EMIレシーバー, EMC試験装置, 電気安全テスター, 環境室, 温度室, 気候チャンバー, サーマルチャンバー, 塩水噴霧試験, ダストテストチャンバー, 防水試験, RoHSテスト（EDXRF）, グローワイヤーテスト & ニードルフレームテスト.

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