CN109708849B - 一种紫外辐射通量测试积分球装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种辐射通量测试装置，具体为一种紫外辐射通量测试积分球装置，包括测量积分球和设置在测量积分球内部的第一标准光源，该光源用于校准，在所述测量积分球的外部设置卫星积分球，卫星积分球上设置有光测量装置和第二标准光源；所述测量积分球和卫星积分球上均设置第一开口，且两积分球通过两第一开口连通；所述卫星积分球上设置第二开口和第三开口，所述第二开口处设置光测量装置，第三开口处设置第二标准光源。本发明在测量积分球上增加一个卫星积分球，测量积分球用于接收样品的空间发光，卫星积分球作为整个测量系统的余弦响应接收器，用于接收从测量积分球中出射的光信号，该装置可以降低对标准光源的要求，同时能提高测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种辐射通量测试装置，具体为一种紫外辐射通量测试积分球装置。
背景技术
辐射通量是评价光源光电转换效率的重要参数，辐射通量通常采用光谱积分球法和光谱分布光度计法测量。光谱分布光度计法具有测量精度高的优点，但是成本高，测量速度慢，且易受杂散光影响；光谱积分球法虽然测量精度低于分布光度计法，但是成本低，测量速度快，无杂散光影响，其所用设备主要包括积分球，即一种中空球壳，一般由两个半球拼合组成，用于接收样品的空间发光。但是积分球法测量需要采用具有连续光谱的标准辐射通量光源作为辐射通量标准光源做校准，而目前在紫外波段的标准光源一般使用的是氘灯，但是氘灯存在体积庞大，发光弱，发光不稳等问题，直接使用氘灯校准无法满足测量精度的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量精度高且使用方便的紫外辐射通量测试积分球装置，该装置可以降低对标准光源的要求，同时能够保证测量精度。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种紫外辐射通量测试积分球装置，包括测量积分球和设置在测量积分球内部的第一标准光源，在所述测量积分球的外部设置卫星积分球，卫星积分球上设置有光测量装置和第二标准光源；其中第一标准光源和第二标准光源可分别用于对光测量装置进行校准。所述测量积分球和卫星积分球上均设置第一开口，且两积分球通过两第一开口连通。
在上述技术方案中，在测量积分的外部设置一个与之连通的卫星积分球，测量积分球用于接收样品的空间发光，卫星积分球的作用是作为整个测量系统的余弦响应接收器，接收从测量积分球中出射的光信号，提高测量精度。且将第二标准光源设置在卫星积分球上，这样既可以减少测量积分球对第二标准光源的发射光的衰减，提高仪器的测量灵敏度，又可以消除积分球光谱反射率的影响，提高校准精度。
优选地，所述的第二标准光源是氘灯，或其他在测量波段具有连续光谱的光源，这样的光源有助于提高测量精度。
优选地，所述卫星积分球上设置第二开口和第三开口，所述第二开口处设置光测量装置，第三开口处设置第二标准光源。
优选地，在第二开口和第三开口内侧分别设置第二挡屏、第三挡屏；在测量积分球上的第一开口内侧设置有第一挡屏。挡屏的设置可以阻挡样品的直射光，提高测量精度。
优选地，所述的光测量装置是光谱辐射分析仪。
优选地，所述的第一标准光源是紫外LED组件，该组件包含恒温座、恒流驱动电路及设置在恒温座上的紫外LED。
优选地，所述的测量积分球与卫星积分球的内壁、第一挡屏与第二挡屏以及第三挡屏的表面喷涂相同的反射材料。其中测量积分球的两个半球固定连接不开合，所喷涂的反射涂层可以消除两半球闭合处的缝隙，从而使积分球内壁具有相同的反射曲面，提高测量精度。
优选地，所述的测量积分球上设置有操作口，操作口处设置可拆卸的端盖，并且端盖可以反转度安装；所述端盖上设置插入测量积分球内部的中心灯杆，该中心灯杆顶端设置灯座，所述第一标准光源安装在灯座上。通过转动中心灯杆，可以使第一标准光源分别位于灯座的上方或下方，从而实现两种测量方式。当然，也可以不使用中心灯杆，直接将第一标准光源安装在端盖上。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的结构原理示意图。
图中，测量积分球1、卫星积分球2、第一标准光源3、第二标准光源4、光测量装置5、第一挡屏6、第二开口7、第三开口8、第二挡屏9、第三挡屏10、操作口11、中心灯杆12、灯座13、端盖14、第一开口15。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
请参阅图1，本发明提供一种实施例：一种紫外辐射通量测试积分球装置，包括测量积分球1和设置在测量积分球1内部的第一标准光源3，这里用紫外LED组件作为第一标准光源3，该组件包含恒温座、恒流驱动电路及设置在恒温座上的紫外LED。在所述测量积分球1的外部设置卫星积分球2，卫星积分球2上设置有光测量装置5和第二标准光源4，其中用光谱辐射分析仪作为光测量装置，用氘灯作为第二标准光源。氘灯在测量波段具有连续光谱的光源，这样的光源有助于提高测量精度。所述测量积分球1和卫星积分球2上均设置第一开口15，并通过两第一开口15固定连接在一起；在测量积分球1上设置操作口11，操作口处设置端盖14，一中心灯杆12从操作口11穿过，并固定在端盖14上，在中心灯杆顶端垂直设置灯座13，所述第一标准光源3安装在灯座13上。
所用卫星积分球2上设置第二开口7和第三开口8，其中第二开口7处设置光测量装置5，第三开口8处设置第第二标准光源4。另外，在第二开口7和第三开口8内侧分别设置第二挡屏9、第三挡屏10，在测量积分球1上的第一开口内侧设置有第一挡屏6。所设挡屏可以阻挡样品的直射光，从而达到提高测量精度的目的。
在该实施例中，在测量积分1的外部设置一个与之连通的卫星积分球2，测量积分球1用于接收样品的空间发光，卫星积分球2则作为整个测量系统的余弦响应接收器，接收从测量积分球1中出射的光信号，提高测量精度。且将第二标准光源设置在卫星积分球2上，这样既可以减少积分球对第二标准光源4的发射光的衰减，又可以消除积分球光谱反射率的影响，提高校准精度。
另外，所用测量积分球1与卫星积分球2的内壁、第一挡屏6与第二挡屏9以及第三挡屏10的表面喷涂相同的反射材料。其中测量积分球1的两个半球固定连接不开合，所喷涂的反射涂层可以消除两半球闭合处的缝隙，从而使积分球内壁具有相同的反射曲面，提高测量精度。
所用的测量积分球1上操作口11上安装的端盖14可以反转180度安装，通过反转安装端盖，可以实现中心灯杆12的转动，从而可以使第一标准光源3分别位于灯座13的上方或下方，这样可以实现两种测量方式。另外，通过设置操作口11，在将组成测量积分球1的两个半球后，可以从操作口11向测量积分球1内部喷涂反射涂层，这样喷射的涂层可以充分填充两半球边缘之间的缝隙，从而使积分球内壁形成均匀的涂层。
使用时，先点亮氘灯(第二标准光源4)校准光谱辐射分析仪(光测量装置5)的相对光谱响应，然后灭掉氘灯(第二标准光源4)，再点亮紫外LED组件(第一标准光源3)校准光谱辐射分析仪的绝对光谱响应，接着灭掉紫外LED组件(第一标准光源3)，并拆掉紫外LED组件(第一标准光源3)，换上被测光源，此时用光谱辐射分析仪(光测量装置5)测试，并得到被测光源的辐射通量。本发明中，先采用氘灯(第二标准光源4)校准光谱辐射分析仪(光测量装置5)的相对光谱响应可以避免氘灯(第二标准光源4)发光不稳定对校准的影响，从而在采用紫外LED组件(第一标准光源3)校准光测量装置时只需要校准绝对响应，这样就可以不一定需要使用连续光谱的光源作为标准光源，极大降低对第一标准光源的要求，同时保证测量精度。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (8)
1.一种采用紫外辐射通量测试积分球装置的测试方法，其特征在于，所述的紫外辐射通量测试积分球装置包括测量积分球和设置在测量积分球外部的卫星积分球，在测量积分球内部设置第一标准光源，该光源用于校准，所述卫星积分球上设置有光测量装置和第二标准光源；所述测量积分球和卫星积分球上均设置第一开口，且两积分球通过两第一开口连通，所述卫星积分球上设置第二开口和第三开口，所述第二开口处设置光测量装置，第三开口处设置第二标准光源；在第二开口和第三开口内侧分别设置第二挡屏、第三挡屏；在测量积分球上的第一开口内侧设置有第一挡屏；
所述的测试方法步骤为：
（1）点亮第二标准光源并校准光测量装置的相对光谱响应；
（2）熄灭第二标准光源；
（3）点亮第一标准光源并校准光测量装置的绝对光谱响应；
（4）熄灭第一标准光源，拆掉第一标准光源，换上被测光源；
（5）通过光测量装置测量被测光源的辐射通量。
2.如权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述的第二标准光源是氘灯或其他在测量波段具有连续光谱的光源。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：所述的光测量装置是光谱辐射分析仪。
4.根据权利要求3所述的测试方法，其特征在于：所述的第一标准光源是紫外LED组件。
5.根据权利要求4所述的测试方法，其特征在于：所述紫外LED组件包含恒温座、恒流驱动电路及设置在恒温座上的紫外LED。
6.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：所述的测量积分球与卫星积分球的内壁、第一挡屏与第二挡屏以及第三挡屏的表面采用相同的反射材料。
7.根据权利要求2、4至6中任一项所述的测试方法，其特征在于：所述的测量积分球上设置有操作口，操作口处设置可拆卸的端盖，并且端盖能够反转度安装；所述端盖上设置插入测量积分球内部的中心灯杆，该中心灯杆顶端设置灯座，所述第一标准光源安装在灯座上。
8.根据权利要求2、4至6中任一项所述的测试方法，其特征在于：所述的测量积分球上设置有操作口，操作口处设置可拆卸的端盖，所述第一标准光源安装在端盖上。
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