波長測定器：現場試験用携帯型分光放射計

要約：

長らく、現場照明と光源品質の迅速な検査は、従来の照度計と色温度計に依存してきました。これらの機器は、照度と色温度のマクロ値しか出力できず、スペクトルパワー分布を復元することはできません。そのため、演色評価数、ピーク波長、色許容誤差などのより詳細な指標の評価をサポートできません。 LISUN LMS-6000 本論文では、携帯型分光放射計を核として、このタイプの動作原理、主要パラメータ、およびシリアル化拡張機能について体系的に詳述する。 波長を測定する装置長焦点交差非対称CT分光システムを採用したこの装置は、波長精度±0.5 nmで380～780 nmの波長範囲をカバーします。0.1 msから5 sの積分時間で、380～780 nmの全スペクトルデータを1回の測定で取得できます。スペクトルに基づいて、照度、相関色温度（CCT）、演色評価数（CRI）、TM-30（Rg/Rf）、ピーク波長、主波長など、数十の測光および測色パラメータを計算できます。この装置は、以下の試験要件に準拠しています。 CIE-13.3CIE-177およびGB/T 24826に準拠しており、実験室での品質管理や現場検査に最適な携帯型ツールとして機能します。

はじめに

光源製品の品質管理、ランプのエネルギー効率の承認、および光環境評価は、最終的には基本的な物理量であるスペクトルに基づいています。スペクトルパワー分布（SPD）は、光源の色度、演色性、色温度、およびピーク特性を決定し、光源の性能を判断するための客観的な基準となります。従来のフィルター型照度計は、スペクトルプロファイルを識別せずに加重照度値のみを提供します。分光設計の卓上型分光計は高い精度を実現しますが、かさばり、コンピューターと暗室を必要とするため、現場での持ち運びが困難です。したがって、 波長を測定する装置 高精度と携帯性を兼ね備えた携帯型分光放射計は、品質検査部門、照明メーカー、第三者試験機関にとって、現場での作業に不可欠なツールとなっている。 LISUN LMS-6000 本製品は、こうしたニーズに応えるために開発された携帯型CCD分光放射計である。本論文では、その構造原理と測定パラメータを併せて、携帯型現場分光測定における本製品の応用価値について考察する。

2. 全体構造と動作原理

LMS-6000 長焦点クロス非対称チェルニー・ターナー（CT）分光システムを採用しています。入射光はスリットを通過して平行光となり、回折格子によって分散された後、CCDアレイが全スペクトル信号を一度に受信します。点ごとに測定する走査型モノクロメーターと比較して、この「ワン露光、全スペクトルイメージング」方式は検査時間をミリ秒レベルに短縮するため、オンライン検査やバッチサンプリングに特に適しています。

本装置は、5インチの高精細IPS静電容量式タッチスクリーン（解像度480×854）を搭載しています。分光曲線、CIE色度図、色許容差図、各種パラメータをリアルタイムで表示できるため、コンピュータに接続することなく単独で測定を完了できます。また、コンピュータとの通信にも対応しています。Windows 7/8/10/11システムでは、専用ソフトウェアを使用してデータのエクスポート、レポート作成、二次分析を行うことができます。本体重量は約0.3kg、寸法は135mm×80mm×23mmです。4000mAhの充電式リチウム電池を搭載し、最大20時間の連続動作が可能で、長時間の屋外作業にも対応します。

3．波長測定装置の主要性能パラメータ

波長を測定する機器の一種として、 LMS-6000 表1に示すように、波長精度、ダイナミックレンジ、迷光抑制に違いがあります。

表1 コアスペクトルおよび測光性能パラメータ LMS-6000

表1に示すように、その照度ダイナミックレンジは6桁に及び、0.1 lxの暗い環境から最大500,000 lxの高輝度光源まで直接測定が可能です。波長精度は±0.5 nmで、ピーク波長と主波長を確実に特定できます。色度精度は±0.005で、ランプの色度座標の合否判定要件を満たし、迷光は0.015%と低く、暗応答領域におけるスペクトルの忠実な再現を保証します。

LMS-6000 ポータブルCCD分光放射計

4. シリアルバージョン拡張

さまざまな業界からの需要に応えるため、 LMS-6000 本シリーズは、紫外線、可視光、近赤外線帯域をカバーしています。表2に示すように、ユーザーは測定対象の波長範囲と追加の指標に応じてモデルを選択できます。

テーブル2 LMS-6000 シリーズモデルと波長範囲

表2からわかるように、UVバージョンではこの装置の検出下限が200nmの紫外線領域まで拡張され、園芸照明バージョンでは上限が950nmの近赤外線帯域まで拡張されています。オプションの機能モジュールを搭載することで、1台の装置でUV硬化、植物補助照明、フィルム照明、光生物学的安全性スクリーニングなど、複数のシナリオにおける現場試験に対応できます。

5. アプリケーションシナリオと規格準拠

LMS-6000 LED光源の研究開発サンプリング検査、ランプの工場品質検査、道路照明および会場照明の受入検査、ディスプレイ画面のホワイトバランス調整、園芸照明の光式検証、光生物学的安全性スクリーニングに広く使用されています。試験結果は、 CIE-13.3 光源の演色特性の測定および規定方法、CIE-177 白色LED光源の演色性、IEEE 1789 高輝度LEDにおける電流変調に関する推奨実施基準、およびGB/T 24826-2016 国家規格で規定された指標の測定をサポートする。企業の内部品質判定に採用できる。第三者機関による検証を受けた公式報告書については、詳細な試験データをILAC-MRA認定試験所に提出して検証を受ける必要がある。

6. 結論

携帯型オンサイト分光テストの核心は、 波長を測定する装置 CT分光アーキテクチャとCCDアレイ検出器により、実験室環境を必要とせずに、スペクトル分布を安定的に復元し、信頼性の高い測光パラメータと測色パラメータを出力できます。 LISUN LMS-6000 1回の露光で全スペクトル取得を実現します。波長精度は±0.5 nm、380～780 nmの波長範囲で6次ダイナミックレンジの照度を実現します。11種類のバリエーションにより、検出可能な波長帯域は200～950 nmまで拡張されています。実地試験とエンジニアリングアプリケーションにより、その精度と携帯性が、ラボでの品質管理と現場検査の両方の要件を満たすことが実証されています。従来の照度計に代わる費用対効果の高いソリューションであり、現場での検出をスペクトルレベルの測定へとアップグレードします。