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19 9月、2022 701ビュー 著者:Saeed、Hamza

高精度分光放射計と積分球システムの仕組み

積分球 は、光放射を測定するための簡単ですが、よく誤解される分光光度計アクセサリです。 散乱透過および拡散反射サンプル研究におけるその役割は、放射束を空間的に統合することです。 その方法を理解することが重要です。 積分球 機能。 これは、特定の用途向けに球面設計を最適化する前に行われます。 光が球の周りをどのように移動するかを理解するには、まず拡散反射面について説明する必要があります。

 
LPCE-2(LMS-9000)高精度分光放射計積分球システム

LPCE-2(LMS-9000)高精度分光放射計積分球システム

これは、内部表面の明るさの導出と議論につながります 積分球. セットアップは 積分球 そして分光放射計。 このシステムは、個々の LED および LED 照明デバイスからの光を測定するために使用されます。 その測光、測色、および電気的特性を調べることによって、LED の品質を調べる必要があります。 この記事では、両方のデバイスとそのアプリケーションについて説明します。

積分球の基本
の測定精度 積分球 間違いなくそのデザインに影響されます。 球の内部で光がどのように屈折するかは、球の表面の反射率の影響を受けます。 また、ポート、検出器、およびバッフルのサイズと配置によっても影響を受けます。 光を統合する球体の能力は、これらの各要因の影響を受ける可能性があります。 直径 150 mm の大きな球体は、より優れた光統合特性を提供します。

それらの測定値は、サンプルによって生成されたホット スポットの影響を受ける可能性も低くなります。 球が小さいほど、信号の統合が効果的ではありません。 小さな球体に頻繁に存在する大きなポート部分は、磁束損失による重大な測定誤差を引き起こす可能性があります。 ユーザーの用途に適した積分球アタッチメントを選択する際には、これらすべての基準を考慮する必要があります。

積分球で何が測れる?
積分球
高度に発散するビームを持つソースからのパワーを評価するために使用できます。 これらには、LED、Vic CIL およびその他のレーザー ダイオード、および光ファイバーが含まれます。 平行レーザービームも識別できます。 これは、 積分球 少量のビームのみを受信し、効果的にビームを減衰させます。 また、透過率や反射率など、材料の光拡散特性を測定するためにも使用されます。

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さらに、ビームをキャッチして測定するための収集デバイスとしてではなく、球体を反対方向に使用できます。 ランプの光出力は、放射球を使用して測定することもできます。 アン 積分球 光学測定の大部分に使用されます。 ライトの全体的なパワーを正確に決定できます。 さらに、サンプルが光を反射および吸収する方法を簡単に理解できます。

CCD検出器とは
非常に感度の高い光子検出器は、CCD または電荷結合素子と呼ばれます。 それは、ピクセルと呼ばれる多数の小さな光に敏感なセクションに分割されています。 これらを利用して、関心のある領域の画像をつなぎ合わせることができます。

CCD は、シリコン上に構築された UV、可視光、および近赤外光用のマルチチャネル アレイ検出器です。 これらは、光に対する感度が高いため、分光法で使用されます。 このため、これらの検出器はラマン信号を分析できます。 この信号は本来微弱です。 さらに、マルチチャネル操作が可能になり、XNUMX 回のキャプチャで完全なスペクトルを検出できます。

CCD は、デジタル カメラのセンサー以外にも広く使用されています。 可能な限り最高の感度、均一性、およびノイズ特性を得るには、科学分光法に使用されるバージョンの方がはるかに高品質です。 CCD 検出器は通常、XNUMX 次元エリア アレイです。 それらは、数万または数百万の個々の検出器要素、または XNUMX 次元線形検出器で構成されています。

積分球

ポータブルCCD分光放射計 LMS-6000

これらのコンポーネントは、ピクセルと呼ばれます。 光と各要素が相互作用して電荷を生成します。 光が明るいほど、または遭遇が長く続くほど、より多くの電荷が検出されます。 電荷は、測定の最後に要素から除去されます。 これは、読み出し電子回路によって行われます。 次に、各電荷読み取り値が計算されます。

ラマン散乱光は、標準的なラマン分光計の回折格子を使用して拡散されます。 CCD アレイの長軸は、この拡散光にさらされます。 スペクトルの低い cm-1 エッジからの光は、最初のコンポーネントによって検出されます。 次のスペクトル位置の光は、1 番目の要素によって検出されます。 最後のコンポーネントは、スペクトルの高い cm-XNUMX エッジから来る光を見つけます。

CCD を高度な分光法に使用するには、ある程度冷却する必要があります。 これは一般的に、液体窒素極低温冷却またはペルチェ冷却のいずれかを使用して達成されます。これは、-90oC という低い温度で動作する場合があります。 液体窒素冷却検出器は、一部の特殊なアプリケーションでは依然として利点がありますが、ラマン システムの大部分はペルチェ冷却検出器を採用しています。

UV CCD 分光放射計と広帯域 CCD 分光放射計
標準的な CCD 検出器のスペクトル応答性の典型的な範囲は 200 nm から 1100 nm です。 CCD 検出器のこの広いスペクトル応答範囲は、分光放射計の応答範囲と呼ばれることがよくあります。 ただし、これは分散グレーティングのスペクトル応答関数を無視するため、UV スペクトルでの検出器の応答性がさらに低下します。 長波の迷光により、UV 測定信号に大きな不正確さが生じます。

広帯域分光計のスペクトル分解能は、狭帯域 UV LED などの正確な測定を提供するには不十分な場合がよくあります。 UV 放射専用に作られた CCD 分光放射計のスペクトル範囲は限定されており、これらの機器は非常に高いスペクトル分解能とともに非常に高いグレーティング効率を実現します。 また、光学フィルターを使用することで、迷光を大幅に低減することもできます。

高精度分光放射計積分球システム
単体 LED および LED 照明製品の光測定は、 LPCE-2 積分球分光放射計 LEDテストシステム。 LED の測光特性、測色特性、および電気特性を検査することにより、LED の品質を検査する必要があります。 SSL 製品をテストするには、積分球を備えたアレイ分光放射計を使用することをお勧めします。 CIE 177, CIE84, CIE-13.3, IES LM-79-19、光学工学-49-3-033602、委員会委任規制 (EU) 2019/2015、 IESNA LM-63-2、IES-LM-80, ANSI-C78.377.

ホルダーベースと、 LMS-9000C 高精度 CCD 分光放射計または LMS-9500C 科学グレードの CCD 分光放射計は、 LPCE-2 システム。従来の積分球と比較して、この球はより丸みを帯びており、より正確な検査結果が得られます。

構成
のコンポーネント 分光放射計積分球 システムには、高速スキャン分光放射計、コネクタ付き光ファイバー、共通光源、積分球、デジタル パワー メーター、および一般的な計測器キャビネットが含まれます。

特性
このシステムは、分光分布、色度座標、相関色温度、演色評価数、色差、ピーク波長、スペクトル半値幅、主波長、色純度、光束、およびLED特性の測光、測色、電気のテスト。

よくあるご質問
高精度分光放射計積分球システムの仕様を教えてください。
それらにはスペクトル機能があります。波長再現性0.1nm、精度0.3nm。積分に要する時間は0.110,000msです。積分球の内部温度と外部温度の両方を測定できます。フラックス試験の方法には、測光、測光補正、およびスペクトルが含まれます。補助ランプ機能はシステムの一部であり、自己吸収機能はプログラムの一部です。積分球の内部温度と外部温度の両方を測定できます。 LED 光学メンテナンス テスト レポートと LM-79 測光、測色、電力レポートは PDF または Excel でエクスポートできます。

電子増倍電荷結合素子 (EMCCD) とは何ですか?
イメージ センサーは、電子増倍電荷結合素子 (EMCCD) です。 チップに組み込まれた特殊な電子増倍構造を使用することで、イメージインテンシファイアを使用せずに単一光子イベントを検出できます。 EMCCD カメラは、基本的な物理的制限を回避し、優れた感度と迅速なパフォーマンスを提供するように構築されています。 従来の CCD カメラは、高感度と低読み出しノイズのトレードオフで高速読み取りを提供していました。 これらのカメラは、しばしば「スロースキャン」カメラと呼ばれていました。 EMCCD は信号増幅によってこれを克服しました。

その結果、読み出しノイズは実質的に感度に影響を与えなくなり、効果的にバイパスされます。 CCD チップに特定の拡張シリアル レジスタを追加したことが、EMCCD テクノロジを独自のものにしています。 シリコンのインパクトイオン化プロセスにより、増倍利得を生成します。 イメージング機器に到達する信号は、光子がまばらな場合、バックグラウンド ノイズと混ざり合うほど微弱である可能性があります。 読み出しプロセス固有の電子ノイズは、EMCCD テクノロジによって低減されることを目的としています。 低照度イメージングに関しては、EMCCD カメラが優れています。

これらの検出器は、対応する CCD よりも速いレートでフレームを取得できるため、ライブ イメージングに最適です。 EMCCD カメラは、最も暗いシーンを表示するための最高レベルの感度も提​​供できます。 これは、広視野リアルタイム光子計数イメージング システムに変換することによって行われます。

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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