RU138629U1 - DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES - Google Patents

DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES Download PDF

Info

Publication number
RU138629U1
RU138629U1 RU2013150217/28U RU2013150217U RU138629U1 RU 138629 U1 RU138629 U1 RU 138629U1 RU 2013150217/28 U RU2013150217/28 U RU 2013150217/28U RU 2013150217 U RU2013150217 U RU 2013150217U RU 138629 U1 RU138629 U1 RU 138629U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
optical
radiation
receiver
optical radiation
radiation receiver
Prior art date
Application number
RU2013150217/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Сергеевич Перетягин
Елена Васильевна Горбунова
Александр Николаевич Чертов
Валерий Викторович Коротаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики"
Priority to RU2013150217/28U priority Critical patent/RU138629U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU138629U1 publication Critical patent/RU138629U1/en

Links

Images

Abstract

Устройство для контроля источников излучения, содержащее оптическую скамью, устройство крепления исследуемого источника излучения, приемник оптического излучения, имеющий входное окно, устройство крепления приемника оптического излучения, блок управления и обработки информации, причем приемник оптического излучения соединен с блоком управления и обработки информации, а входное окно приемника оптического излучения зафиксировано в устройстве крепления приемника оптического излучения, а устройство крепления исследуемого источника излучения и устройство крепления приемника оптического излучения установлены на оптическую скамью таким образом, что исследуемый источник излучения расположен в зоне анализа приемника оптического излучения, на оптической скамье также установлено подвижное устройство, соединенное с блоком его управления, который связан с блоком управления и обработки информации, отличающееся тем, что имеется блок управления исследуемым источником излучения, соединенный с блоком управления и обработки информации, устройство крепления приемника оптического излучения установлено на оптическую скамью посредством закрепления его на подвижном устройстве, причем подвижное устройство выполнено трехкоординатным, а в качестве приемника оптического излучения применен оптоволоконный спектрометр, входное окно которого образовано с помощью оптоволоконного кабеля.A device for controlling radiation sources, comprising an optical bench, a device for attaching a radiation source under study, an optical radiation receiver having an input window, an optical radiation receiver mounting device, a control and information processing unit, the optical radiation receiver being connected to a control and information processing unit, and an input the window of the optical radiation receiver is fixed in the mounting device of the optical radiation receiver, and the mounting device of the investigated source radiation and an optical radiation receiver mounting device are mounted on an optical bench in such a way that the studied radiation source is located in the zone of analysis of the optical radiation receiver, a mobile device is also installed on the optical bench connected to its control unit, which is connected to the control and information processing unit, characterized the fact that there is a control unit for the studied radiation source connected to the control unit and information processing, the device for attaching the optical receiver The optical radiation is mounted on an optical bench by attaching it to a mobile device, the mobile device being made three-coordinate, and a fiber-optic spectrometer is used as an optical radiation receiver, the input window of which is formed using an optical fiber cable.

Description

Устройство для контроля источников излученияDevice for controlling radiation sources

Настоящая полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для определения спектральных и энергетических параметров и характеристик любых источников излучения ультрафиолетового, видимого и инфракрасного диапазонов, а также цветовых параметров и характеристик источников излучения видимого диапазона.This utility model relates to measuring technique and is intended to determine the spectral and energy parameters and characteristics of any sources of radiation in the ultraviolet, visible and infrared ranges, as well as color parameters and characteristics of radiation sources of the visible range.

Известен патент на полезную модель «Устройство для измерения пространственного распределения силы излучения твердотельных источников излучения» (RU 114151 U1, МПК C01J 1/00, опубл. 10.03.2012). Это устройство предназначено для измерения пространственного распределения силы света светодиодов, светодиодных осветителей и силы излучения лазерных диодов и монохромных светодиодов и содержит: гониометр, обеспечивающий возможность вращения вокруг вертикальной оси и горизонтальной оси испытуемых твердотельных источников излучения с помощью двух поворотных платформ с сертифицированными значениями углов поворота; контроллер шаговых двигателей, обеспечивающий автоматизированное управление поворотных платформ; держатель источников излучения, установленный на поворотную платформу, вращающуюся вокруг горизонтальной оси; оптическую скамью; фотометр, включающий фотометрическую головку и блок регистрации, радиометр, включающий фотодиодную головку и блок регистрации; держатель фотометрической и фотодиодной головок; систему юстировки и измерения расстояния, состоящую из двух цифровых камер, двух координатных меток, котировочный лазер, двулучевой котировочный лазер, набор калиброванных концевых мер и угольника; систему термостабилизации, состоящую из термоконтроллера, элемента Пельтье и датчика температуры; систему питания источников излучения, состоящую из программируемого источника тока/мультиметра и цифрового мультиметра; персональный компьютер.A patent is known for a utility model “A device for measuring the spatial distribution of the radiation force of solid-state radiation sources” (RU 114151 U1, IPC C01J 1/00, published March 10, 2012). This device is designed to measure the spatial distribution of the light intensity of LEDs, LED illuminators and the radiation power of laser diodes and monochrome LEDs and contains: a goniometer that allows rotation of the tested solid-state radiation sources around the vertical axis and horizontal axis using two rotary platforms with certified rotation angles; stepper motor controller providing automated control of turntables; a holder of radiation sources mounted on a turntable rotating around a horizontal axis; optical bench; a photometer including a photometric head and a recording unit; a radiometer including a photodiode head and a recording unit; holder for photometric and photodiode heads; alignment and distance measuring system, consisting of two digital cameras, two coordinate marks, a quotation laser, a two-beam quotation laser, a set of calibrated end measures and a square; a thermal stabilization system consisting of a temperature controller, a Peltier element and a temperature sensor; a power supply system for radiation sources, consisting of a programmable current source / multimeter and a digital multimeter; Personal Computer.

В сущности, известное устройство представляет собой устройство для контроля источников излучения, содержащее оптическую скамью, устройство крепления исследуемого источника излучения, приемник оптического излучения, имеющий входное окно, устройство крепления приемника оптического излучения, блок управления и обработки информации. Приемник оптического излучения соединен с блоком управления и обработки информации, а входное окно приемника оптического излучения зафиксировано в устройстве крепления приемника оптического излучения. Устройство крепления исследуемого источника излучения и устройство крепления приемника оптического излучения установлены на оптическую скамью таким образом, что исследуемый источник излучения расположен в зоне анализа приемника оптического излучения. На оптической скамье также установлено подвижное устройство, соединенное с блоком его управления, который связан с блоком управления и обработки информации.In fact, the known device is a device for monitoring radiation sources, comprising an optical bench, a device for attaching a radiation source under study, an optical radiation receiver having an input window, an optical radiation receiver mounting device, a control and information processing unit. The optical radiation receiver is connected to the control and information processing unit, and the input window of the optical radiation receiver is fixed in the attachment device of the optical radiation receiver. The mounting device of the investigated radiation source and the mounting device of the optical radiation receiver are mounted on the optical bench so that the studied radiation source is located in the analysis area of the optical radiation receiver. A mobile device is also installed on the optical bench, connected to its control unit, which is connected to the control and information processing unit.

Это известное устройство выбирается в качестве прототипа, так как оно имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемой полезной модели.This known device is selected as a prototype, as it has the largest number of essential features that match the essential features of the claimed utility model.

Однако этот прототип имеет существенные недостатки, а именно:However, this prototype has significant disadvantages, namely:

- ограниченная функциональность, поскольку применяется приемник оптического излучения (комбинация фотометра и цифровых камер), который позволяет измерить только пространственное распределение силы света и только одного типа источников излучения (светодиодная продукция);- limited functionality, because an optical radiation receiver is used (a combination of a photometer and digital cameras), which allows you to measure only the spatial distribution of light intensity and only one type of radiation sources (LED products);

- низкая точность измерений из-за наличия набора калиброванных концевых мер и угольника;- low measurement accuracy due to the presence of a set of calibrated end measures and a square;

- трудоемкий процесс сборки, обусловленный сложностью юстировки положения приемника оптического излучения из-за того, что необходимо обеспечить перпендикулярность направления излучения от исследуемого источника излучения относительно плоскости чувствительной площадки приемника оптического излучения.- a laborious assembly process, due to the complexity of aligning the position of the optical radiation receiver due to the fact that it is necessary to ensure the perpendicularity of the radiation direction from the studied radiation source relative to the plane of the sensitive area of the optical radiation receiver.

Задачей настоящей полезной модели является создание нового устройства для контроля источников излучения с достижением следующего технического результата: повышение функциональности и точности с одновременным упрощением конструкции.The objective of this utility model is to create a new device for monitoring radiation sources with the achievement of the following technical result: improving functionality and accuracy while simplifying the design.

Поставленная задача решена за счет того, что в заявляемом устройстве имеется блок управления исследуемым источником излучения, соединенный с блоком управления и обработки информации, а устройство крепления приемника оптического излучения установлено на оптическую скамью посредством закрепления его на подвижном устройстве, причем подвижное устройство выполнено трехкоординатным, а в качестве приемника оптического излучения применен оптоволоконный спектрометр, входное окно которого образовано с помощью оптоволоконного кабеля.The problem is solved due to the fact that the inventive device has a control unit for the studied radiation source connected to the control and information processing unit, and the optical radiation receiver mounting device is mounted on the optical bench by fixing it on a mobile device, and the mobile device is made three-coordinate, and An optical fiber spectrometer is used as an optical radiation receiver, the input window of which is formed using a fiber optic cable.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что устройство для контроля источников излучения, содержащее оптическую скамью, устройство крепления исследуемого источника излучения, приемник оптического излучения, имеющий входное окно, устройство крепления приемника оптического излучения, блок управления и обработки информации, причем приемник оптического излучения соединен с блоком управления и обработки информации, а входное окно приемника оптического излучения зафиксировано в устройстве крепления приемника оптического излучения, а устройство крепления исследуемого источника излучения и устройство крепления приемника оптического излучения установлены на оптическую скамью таким образом, что исследуемый источник излучения расположен в зоне анализа приемника оптического излучения, на оптической скамье также установлено подвижное устройство, соединенное с блоком его управления, который связан с блоком управления и обработки информации, согласно настоящей полезной модели, имеется блок управления исследуемым источником излучения, соединенный с блоком управления и обработки информации, устройство крепления приемника оптического излучения установлено на оптическую скамью посредством закрепления его на подвижном устройстве, причем подвижное устройство выполнено трехкоординатным, а в качестве приемника оптического излучения применен оптоволоконный спектрометр, входное окно которого образовано с помощью оптоволоконного кабеля.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the device for monitoring radiation sources, containing an optical bench, a device for attaching a radiation source under study, an optical radiation receiver having an input window, an optical radiation receiver mounting device, a control and information processing unit, the optical radiation receiver being connected with a control unit and information processing, and the input window of the receiver of optical radiation is fixed in the device for mounting the receiver optically radiation, and the mounting device of the studied radiation source and the mounting device of the optical radiation receiver are mounted on the optical bench so that the studied radiation source is located in the zone of analysis of the optical radiation receiver, the mobile device is also installed on the optical bench connected to its control unit, which is connected with a control unit and information processing, according to the present utility model, there is a control unit for the studied radiation source connected to the unit th control and data processing, the optical radiation detector fastening device is mounted on the optical bench by means of its fixing on a mobile device, the mobile device is configured three-axis, and as a receiver of optical radiation applied to the fiber optic spectrometer entrance window which is formed by a fiber optic cable.

Таким образом, это заявляемое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет:Thus, this claimed technical solution with all its essential features allows you to:

- повысить функциональность устройства за счет одновременного определения энергетических, спектральных и цветовых (для источников излучения видимого диапазона) параметров и характеристик источников излучения и благодаря использованию малогабаритного оптоволоконного спектрометра, а также возможности визуализации получаемых результатов в режиме реального времени;- increase the functionality of the device by simultaneously determining the energy, spectral and color (for radiation sources of the visible range) parameters and characteristics of radiation sources and through the use of a small-sized fiber-optic spectrometer, as well as the ability to visualize the results in real time;

- повысить точность устройства благодаря возможности оценки параметров и характеристик любых источников оптического излучения в любой точке поля их излучения при реализации трехкоординатного сканирования пространства за счет использования трехкоординатного подвижного устройства, позволяющего входному окну приемника перемещаться по трем координатам;- improve the accuracy of the device due to the ability to evaluate the parameters and characteristics of any sources of optical radiation at any point in the field of their radiation when implementing a three-coordinate scanning of space through the use of a three-coordinate mobile device that allows the input window of the receiver to move in three coordinates;

- упростить конструкцию за счет отсутствия необходимости юстировки положения источника излучения и приемника оптического излучения, поскольку, в отличие от известного устройства, где необходимо определить центр распределения излучения и направить его на фотометр, в заявляемом устройстве сканируется область, которую освещает источник излучения целиком.- to simplify the design due to the absence of the need to align the position of the radiation source and the optical radiation receiver, because, in contrast to the known device, where it is necessary to determine the center of radiation distribution and direct it to the photometer, the area that the entire radiation source illuminates is scanned in the inventive device.

Сущность заявляемой полезной модели и возможность ее практической реализации поясняется приведенным ниже описанием и чертежами.The essence of the claimed utility model and the possibility of its practical implementation is illustrated by the description and drawings below.

На Фиг. 1 представлена схема устройства для контроля источников излучения.In FIG. 1 shows a diagram of a device for monitoring radiation sources.

На Фиг. 2 представлены иллюстрации к примеру: результаты измерения а) трехмерные индикатрисы излучения б) спектральная характеристика излучения в) цветовые параметры излучения.In FIG. 2 illustrates illustrations for example: measurement results a) three-dimensional radiation indicatrix b) spectral characteristic of radiation c) color parameters of radiation.

Устройство для контроля источников излучения (Фиг. 1) содержит оптическую скамью 1, устройство 2 крепления исследуемого источника 3 излучения, приемник 4 оптического излучения, имеющий входное окно 5, устройство 6 крепления приемника оптического излучения, подвижное устройство 7, блок 8 управления подвижным устройством, блок 9 управления исследуемым источником излучения, блок 10 управления и обработки информации, блок 11 питания.A device for monitoring radiation sources (Fig. 1) comprises an optical bench 1, a device 2 for attaching an investigated radiation source 3, an optical radiation receiver 4 having an input window 5, an optical radiation receiver attachment device 6, a mobile device 7, a mobile device control unit 8, control unit 9 of the studied radiation source, control unit and information processing unit 10, power supply unit 11.

Приемник 4 оптического излучения соединен с блоком 10 управления и обработки информации. Входное окно 5 приемника 4 оптического излучения зафиксировано в устройстве 6 крепления приемника оптического излучения.The optical radiation receiver 4 is connected to the control and information processing unit 10. The input window 5 of the receiver 4 of optical radiation is fixed in the device 6 mounting the receiver of optical radiation.

Устройство 2 крепления исследуемого источника 3 излучения и устройство 6 крепления приемника оптического излучения установлены на оптическую скамью 1 таким образом, что исследуемый источник 3 излучения расположен в зоне анализа приемника 4 оптического излучения. При этом устройство 6 крепления приемника оптического излучения установлено на оптическую скамью 1 посредством закрепления его на подвижном устройстве 7, также установленном на оптической скамье 1 и соединенным с блоком 8 управления подвижным устройством, который связан с блоком 10 управления и обработки информации.The mounting device 2 of the investigated radiation source 3 and the mounting device 6 of the optical radiation receiver are mounted on the optical bench 1 so that the studied radiation source 3 is located in the analysis zone of the optical radiation receiver 4. In this case, the device 6 for attaching the optical radiation receiver is mounted on the optical bench 1 by fixing it to the movable device 7, also mounted on the optical bench 1 and connected to the mobile device control unit 8, which is connected to the information control and processing unit 10.

Блок 8 управления подвижным устройством выполнен с возможностью обеспечения контроля параметров работы подвижного устройства 7.The control unit 8 of the mobile device is configured to provide control of the operating parameters of the mobile device 7.

Имеется блок 9 управления исследуемым источником 3 излучения, соединенный с блоком 10 управления и обработки информации и с блоком 11 питания.There is a control unit 9 of the investigated radiation source 3, connected to the control unit 10 and the information processing unit 11.

В качестве блока 11 питания может быть применен источник LPF-40-42 с выходными параметрами 0,96 А - 42 В (данный источник питания подключается к сети 220 В). Импульс с блока 11 питания и сигнал с блока 10 управления и обработки информации поступают на цифровые входы блока 9 управления. В качестве блока 9 управления может быть применена платформа Arduino Uno, к ее цифровым выходам (выходы Широтно-Импульсной Модуляции или ШИМ) подключается исследуемый источник 3 излучения. В блоке 9 управления сигнал изменяет ширину импульса, поступившего с блока 11 питания, изменяя ширину импульсы можно подавать постоянный сигнал между минимальным и максимальным значением на исследуемый источник 3 излучения, тем самым управлять яркостью его свечения (параметрами питания исследуемого источника 3 излучения).As the power supply unit 11, an LPF-40-42 source with output parameters of 0.96 A - 42 V can be used (this power source is connected to a 220 V network). The pulse from the power supply unit 11 and the signal from the control and information processing unit 10 are supplied to the digital inputs of the control unit 9. As the control unit 9, the Arduino Uno platform can be applied, and the studied radiation source 3 is connected to its digital outputs (outputs of Pulse Width Modulation or PWM). In the control unit 9, the signal changes the width of the pulse received from the power unit 11, changing the width of the pulses, you can apply a constant signal between the minimum and maximum values to the radiation source 3 under study, thereby controlling the brightness of its glow (power parameters of the radiation source 3 under study).

Подвижное устройство 7 выполнено трехкоординатным. В качестве него могут быть применены три моторизованных линейных транслятора 8МТ175 фирмы Standa, расположенные под углом 90° друг относительно друга и размещенные параллельно исследуемому источнику 3 излучения. Использующиеся линейные трансляторы имеют диапазон перемещения 200 мм с разрешением в 0.31 мкм, что позволяет обеспечить необходимую точность позиционирования входного окна 5 приемника 4 оптического излучения по всей области пространства 200×200 мм2, в конкретном варианте исполнения.The movable device 7 is made three-coordinate. As it can be used three motorized linear translators 8MT175 from Standa, located at an angle of 90 ° relative to each other and placed parallel to the investigated radiation source 3. The linear translators used have a range of movement of 200 mm with a resolution of 0.31 μm, which allows the necessary accuracy of positioning of the input window 5 of the optical radiation receiver 4 over the entire area of the space 200 × 200 mm 2 , in a particular embodiment.

В качестве приемника 4 оптического излучения применен оптоволоконный спектрометр, например, USBQE65000 фирмы OceanOptic, входное окно 5 которого образовано с помощью оптоволоконного кабеля.An optical fiber spectrometer, for example, a USBQE65000 from OceanOptic, an input window 5 of which is formed using a fiber optic cable, is used as an optical radiation receiver 4.

Спектрометр позволяет определять пространственные, спектральные и цветовые (для источников излучения видимого диапазона) параметры и характеристики исследуемого источника 3 излучения в любой точке области пространства с помощью перемещения входного окна 5 приемника 4 оптического излучения по координатам этой области. Перемещение входного окна 5 по координатам производится с помощью трех моторизованных линейных трансляторов (подвижного устройства 7).The spectrometer allows you to determine the spatial, spectral and color (for radiation sources of the visible range) parameters and characteristics of the investigated radiation source 3 at any point in the space region by moving the input window 5 of the optical radiation receiver 4 along the coordinates of this region. Moving the input window 5 in the coordinates is performed using three motorized linear translators (mobile device 7).

Блок 10 управления и обработки информации снабжен устройством вывода информации (на чертеже не показано), например, монитор, и выполнен с возможностью обеспечивать управление всеми элементами заявляемого устройства. Также данный блок обеспечивает представление результатов пространственного распределения излучения (трехмерные модели и двухмерные графики распределения освещенности/облученности при заданных координатах пространства), спектральной характеристики, координат цветности и строит карту цветов (для источников излучения видимого диапазона) от источников 3 излучения. В качестве блока 10 управления и обработки информации может быть применен персональный компьютер.The control and information processing unit 10 is equipped with an information output device (not shown in the drawing), for example, a monitor, and is configured to provide control of all elements of the inventive device. Also, this unit provides a presentation of the results of the spatial distribution of radiation (three-dimensional models and two-dimensional graphs of the distribution of illumination / irradiation at given space coordinates), spectral characteristics, color coordinates and builds a color map (for radiation sources of the visible range) from radiation sources 3. As the block 10 control and information processing can be applied to a personal computer.

Заявляемое устройство применяют следующим образом.The inventive device is used as follows.

Исследуемый источник 3 излучения закрепляют в устройстве 2 крепления на оптической скамье 1. Напротив него на расстоянии, которое зависит от типа источника и его предназначения (например, для лазера TSL-510, применяемого в оптической когерентной томографии, это расстояние должно составлять 1-5 мм; для галогенной лампы camelion KD-021, применяемой для настольного освещения, это расстояние должно составлять до 400 мм; для светодиодного источника света, применяемого в устройствах сортировки стеклобоя, это расстояние должно составлять до 300 мм) на оптическую скамью 1 устанавливают подвижное трехкоординатное устройство 7, а на нем фиксируют устройство 6 крепления приемника оптического излучения. Входное окно 5 (оптоволоконный кабель) приемника 4 оптического излучения (спектрометра) закрепляют в устройстве 6 крепления приемника оптического излучения.The investigated radiation source 3 is fixed in the mounting device 2 on the optical bench 1. Opposite it at a distance that depends on the type of source and its purpose (for example, for the TSL-510 laser used in optical coherence tomography, this distance should be 1-5 mm ; for a camelion KD-021 halogen lamp used for table lighting, this distance should be up to 400 mm; for the LED light source used in cullet sorting devices, this distance should be up to 300 mm) on the optical w bench 1 is installed three-axis moving device 7, and on it a fastening device 6 fixed optical receiver. The input window 5 (fiber optic cable) of the optical radiation receiver 4 (spectrometer) is fixed in the device 6 of the optical radiation receiver.

Излучение от исследуемого источника 3 излучения поступает во входное окно 5, затем, пройдя по каналу передачи излучения (оптоволоконному кабелю), оно поступает на приемник 4 оптического излучения (спектрометр). Линейные трансляторы подвижного устройства 7 перемещают входное окно 5 приемника 4 оптического излучения. Данная конструкция обеспечивает корректное сканирование области, освещаемой/облучаемой исследуемым источником 3 излучения, за счет жесткого контроля расположения линейных трансляторов подвижного устройства 7 друг относительно друга и необходимой фиксации входного окна 5 приемника 4 оптического излучения.The radiation from the investigated radiation source 3 enters the input window 5, then, passing through the radiation transmission channel (fiber optic cable), it enters the optical radiation receiver 4 (spectrometer). Linear translators of the mobile device 7 move the input window 5 of the receiver 4 of optical radiation. This design ensures the correct scanning of the area illuminated / irradiated by the investigated radiation source 3, due to the tight control of the location of the linear translators of the mobile device 7 relative to each other and the necessary fixation of the input window 5 of the receiver 4 of optical radiation.

Сканирование происходит следующим образом. С помощью линейных трансляторов подвижного устройства 7 устанавливают начальное значение координат XYZ, спектрометр посредством канала передачи излучения (оптоволоконный кабель) фиксирует спектральные и энергетические параметры излучения исследуемого источника 3 излучения для указанных значений координат. Далее один из линейных трансляторов изменяет значение координаты X и повторяется измерение спектральных и энергетических параметров излучения исследуемого источника 3 излучения для данных значений координат. После реализации полного цикла изменения координаты X другой линейный транслятор изменяет значение координаты Y и цикл измерений повторяется. Измерения производятся для всех возможных значений координат.Scanning is as follows. Using linear translators of the mobile device 7, the initial XYZ coordinates are set, the spectrometer captures the spectral and energy parameters of the radiation of the radiation source 3 under study using the radiation transmission channel (fiber optic cable) for the indicated coordinates. Next, one of the linear translators changes the value of the X coordinate and repeats the measurement of the spectral and energy parameters of the radiation of the investigated radiation source 3 for these coordinate values. After the full cycle of changing the X coordinate is realized, another linear translator changes the value of the Y coordinate and the measurement cycle is repeated. Measurements are taken for all possible coordinate values.

Посредством приемника 4 оптического излучения осуществляется снятие значений распределения освещенности/облученности от исследуемого источника 3 излучения по всей освещенной данным источником области пространства. С помощью блока 10 обработки и управления осуществляется обработка измерительных данных, поступающих с приемника 4 оптического излучения, это позволяет одновременно определять спектральные и цветовые (для источников излучения видимого диапазона) параметры источника 3 излучения и осуществлять привязку полученных значений параметров источника 3 излучения к пространственным координатам. Результаты измерения записываются, хранятся и обрабатываются в блоке 10 обработки и управления, а изображения распределения освещенности по плоской поверхности, распределения освещенности в декартовых координатах, спектра и цветовой карты (для источников излучения видимого диапазона) исследуемого источника 3 излучения, поступают на устройство (на чертеже не показано) вывода информации.Using the receiver 4 of optical radiation, the values of the distribution of illumination / irradiation from the investigated radiation source 3 are measured over the entire area of space illuminated by this source. Using the processing and control unit 10, the processing of the measurement data from the optical radiation receiver 4 is carried out, this allows you to simultaneously determine the spectral and color (for radiation sources of the visible range) parameters of the radiation source 3 and to carry out the binding of the obtained values of the parameters of the radiation source 3 to spatial coordinates. The measurement results are recorded, stored and processed in the processing and control unit 10, and images of the illumination distribution over a flat surface, the illumination distribution in Cartesian coordinates, the spectrum and the color map (for visible light sources) of the studied radiation source 3 are received on the device (in the drawing not shown) information output.

Пример.Example.

В качестве примера представлены результаты исследования параметров и характеристик протяженного светодиодного источника излучения, состоящего из 66 белых светодиодов. Во время эксперимента исследуемый светодиодный источник был закреплен в устройство 2 крепления на оптической скамье 1 на расстоянии 300 мм от входного окна 5 приемника оптического излучения. Измерялось пространство 200×200 мм2 с шагом 10 мм. Полученные результаты энергетических и цветовых параметров представлены в виде таблице 1, а спектральные характеристики представлены в таблице 2.As an example, the results of a study of the parameters and characteristics of an extended LED radiation source consisting of 66 white LEDs are presented. During the experiment, the investigated LED source was mounted in a mounting device 2 on an optical bench 1 at a distance of 300 mm from the input window 5 of the optical radiation receiver. The space 200 × 200 mm 2 was measured with a step of 10 mm. The obtained results of energy and color parameters are presented in table 1, and spectral characteristics are presented in table 2.

Таблица 1.Table 1. Энергетические и цветовые параметры светодиодного источникаEnergy and color parameters of the LED source Координаты пространства, ммSpace coordinates, mm Сила излучения, отн. ед.Radiation Strength, Rel. units Координаты цветностиColor coordinates Значения карты цветовColor Map Values XX YY ZZ XX YY ZZ RR GG BB 00 00 300300 0,2438940.243894 1,5231,523 1,5511,551 1,5531,553 255255 198198 187187 1010 00 300300 0,244050.24405 1,5281,528 1,5561,556 1,5571,557 255255 198198 187187 20twenty 00 300300 0,244240.24424 1,5151,515 1,5431,543 1,5441,544 255255 198198 187187 30thirty 00 300300 0,2443720.244372 1,5051,505 1,5341,534 1,5351,535 255255 198198 187187 4040 00 300300 0,2454940.245494 1,4961,496 1,5251,525 1,5261,526 255255 198198 187187 50fifty 00 300300 0,2478150.247815 1,4821,482 1,5111,511 1,5121,512 255255 198198 186186 6060 00 300300 0,2669450.266945 1,4621,462 1,4931,493 1,4941,494 255255 199199 185185 7070 00 300300 0,3227860.322786 1,4491,449 1,4811,481 1,4811,481 255255 199199 184184 8080 00 300300 0,3910840.391084 1,4361,436 1,4681,468 1,4691,469 255255 199199 183183 9090 00 300300 0,4249160,424916 1,4261,426 1,4591,459 1,4591,459 255255 199199 184184 100one hundred 00 300300 0,4097020.409702 1,421.42 1,4531,453 1,4531,453 255255 199199 184184

110110 00 300300 0,3518480.351848 1,421.42 1,4531,453 1,4531,453 255255 199199 184184 120120 00 300300 0,2840460.284046 1,4281,428 1,461.46 1,4611,461 255255 199199 184184 130130 00 300300 0,2511260.251126 1,4391,439 1,4711,471 1,4711,471 255255 199199 184184 140140 00 300300 0,2455750.245575 1,4531,453 1,4841,484 1,4851,485 255255 199199 185185 150150 00 300300 0,244490.24449 1,4671,467 1,4971,497 1,4981,498 255255 199199 185185 160160 00 300300 0,2438910.243891 1,4851,485 1,5141,514 1,5161,516 255255 199199 185185 170170 00 300300 0,2438810.243881 1,4981,498 1,5281,528 1,5291,529 255255 198198 186186 180180 00 300300 0,2438180.243818 1,5121,512 1,541,54 1,5421,542 255255 198198 186186 190190 00 300300 0,2437740.243774 1,5211,521 1,551.55 1,5511,551 255255 198198 186186 200200 00 300300 0,2437580.243758 1,5281,528 1,5561,556 1,5571,557 255255 198198 186186 00 1010 300300 0,2440860.244086 1,5221,522 1,5491,549 1,551.55 255255 198198 186186 1010 1010 300300 0,2441190.244119 1,511.51 1,5371,537 1,5391,539 255255 199199 186186 …... …... …... …... …... …... …... …... …... …... 190190 190190 500500 0,3494740.349474 1,0911,091 1,1561,156 1,1451,145 255255 198198 188188 200200 190190 500500 0,3494260.349426 1,1031,103 1,1661,166 1,1541,154 255255 199199 188188 00 200200 500500 0,3494780.349478 1,1361,136 1,1961,196 1,1861,186 255255 199199 188188 1010 200200 500500 0,3496020.349602 1,1991,199 1,2561,256 1,2471,247 255255 199199 188188 20twenty 200200 500500 0,3497560.349756 1,2861,286 1,3391,339 1,3311,331 255255 199199 188188 30thirty 200200 500500 0,3499290.349929 1,361.36 1,4081,408 1,4031,403 255255 198198 188188 4040 200200 500500 0,3501010.350101 1,4251,425 1,4671,467 1,4641,464 255255 198198 188188 50fifty 200200 500500 0,3502940,350294 1,4661,466 1,5041,504 1,5021,502 255255 198198 188188 6060 200200 500500 0,3504720,350472 1,4991,499 1,5321,532 1,5331,533 255255 198198 188188 7070 200200 500500 0,3506260,350626 1,5231,523 1,5541,554 1,5551,555 255255 198198 189189 8080 200200 500500 0,3507350,350735 1,5141,514 1,5451,545 1,5451,545 255255 197197 189189 9090 200200 500500 0,3507650,350765 1,51,5 1,5331,533 1,5331,533 255255 197197 189189 100one hundred 200200 500500 0,3507090,350709 1,4741,474 1,511.51 1,5091,509 255255 197197 189189 110110 200200 500500 0,3505710,350571 1,4491,449 1,4871,487 1,4851,485 255255 197197 190190 120120 200200 500500 0,3503960,350396 1,421.42 1,4611,461 1,4591,459 255255 197197 190190 130130 200200 500500 0,3502190,350219 1,3931.393 1,4371,437 1,4341,434 255255 197197 190190 140140 200200 500500 0,3500430.350043 1,3711,371 1,4171,417 1,4131,413 255255 197197 190190 150150 200200 500500 0,3498620.349862 1,3451,345 1,3941,394 1,3891,389 255255 198198 190190 160160 200200 500500 0,3496960.349696 1,3351,335 1,3861,386 1,3811,381 255255 198198 190190 170170 200200 500500 0,349560.34956 1,3221,322 1,3731,373 1,3671,367 255255 198198 188188 180180 200200 500500 0,3494770.349477 1,331.33 1,3811,381 1,3751,375 255255 199199 188188 190190 200200 500500 0,3494370.349437 1,3281,328 1,3791,379 1,3731,373 255255 199199 188188 200200 200200 500500 0,3494080.349408 1,3491,349 1,3991,399 1,3931.393 255255 199199 187187

По полученным результатам (Таблица 1) можно сделать вывод, что исследуемый протяженный светодиодный источник излучения освещает равномерно и цвет его излучения является белым только в области 60×110 мм, данная область находится на расстоянии 300 мм от входного окна приемника оптического излучения. За пределами этой области яркость становится меньше, освещение - менее равномерным и излучение приобретает желтоватый оттенок.According to the results obtained (Table 1), it can be concluded that the studied extended LED radiation source illuminates uniformly and the color of its radiation is white only in the region of 60 × 110 mm, this region is located at a distance of 300 mm from the input window of the optical radiation receiver. Outside this area, the brightness becomes less, the lighting becomes less uniform and the radiation takes on a yellowish tint.

Таблица 2.Table 2. Спектральная характеристика исследуемого светодиодного источникаThe spectral characteristic of the investigated LED source Длина волны, нмWavelength nm Энергетическая яркость, Вт/(м2·ср)Energy brightness, W / (m 2 · sr) 380,15380.15 14091409 380,41380.41 1359,851359.85 380,66380.66 1376,241376.24 380,92380.92 1470,441470.44 381,17381.17 1355,761355.76 381,43381.43 1331,181331.18 381,68381.68 1466,351466.35 381,94381.94 1329,131329.13 382,2382.2 1472,491472.49 …... …... 776,09776.09 1322,991322,99 776,31776.31 1290,221290.22 776,54776.54 1333,231333.23 776,77776.77 1460,21460.2 776,99776.99 1419,241419.24 777,22777.22 1363,951363.95 777,45777.45 1361,91361.9 777,68777.68 1423,341423.34 777,9777.9 1335,281335.28 778,13778.13 1427,431427.43 778,36778.36 1322,991322,99 778,58778.58 1331,181331.18 778,81778.81 1277,931277.93 779,04779.04 1351,661351.66 779,27779.27 1345,521345.52 779,49779.49 1378,281378.28 779,72779.72 1372,141372.14 779,95779.95 1320,941320.94 780,17780.17 1249,261249.26

По полученным результатам (Таблица 2) можно сделать вывод, что спектральная характеристика исследуемого протяженного светодиодного источника излучения имеет два максимума, первый из которых находится в синей области (443 нм), второй - в желто-красной области (582 нм). Присутствие двух максимумов означает, что конструкция светодиодов, вошедших в протяженный светодиодный источник, содержит полупроводниковый чип нитрида галлия, который излучает в фиолетово-синем диапазоне длин волн, и люминофор, переизлучающий в желто-красном диапазоне длин волн.According to the results obtained (Table 2), it can be concluded that the spectral characteristic of the studied extended LED radiation source has two maxima, the first of which is in the blue region (443 nm), the second is in the yellow-red region (582 nm). The presence of two maxima means that the design of the LEDs included in the extended LED source contains a gallium nitride semiconductor chip that emits in the violet-blue wavelength range, and a phosphor re-emitting in the yellow-red wavelength range.

С помощью заявляемого устройства можно:Using the inventive device, you can:

- оценивать параметры и характеристики любых типов источников оптического излучения (лазерных, светодиодных, ламповых, составных источников излучения различной формы) в любой точке поля их излучения при реализации трехкоординатного сканирования пространства с шагом 1 мм за счет использования трех линейных трансляторов;- evaluate the parameters and characteristics of any types of optical radiation sources (laser, LED, lamp, composite radiation sources of various shapes) at any point in the field of their radiation when implementing three-dimensional scanning of space with a step of 1 mm through the use of three linear translators;

- одновременно определять цветовые параметры источников света в диапазоне длин волн от 380 нм до 780 нм и спектральные характеристики источников излучения в диапазоне длин волн от 200 нм до 1600 нм, а также оценивать равномерность освещения/облучения зоны анализа размером, например, 200×200 мм2 (размер зоны анализа определяется типом исследуемого источника излучения), источников излучения, применяемых в различных областях и сферах производства (например, в автоматических системах промышленного контроля и/или измерения цвета продукции) за счет использования малогабаритного оптоволоконного спектрометра;- simultaneously determine the color parameters of light sources in the wavelength range from 380 nm to 780 nm and the spectral characteristics of radiation sources in the wavelength range from 200 nm to 1600 nm, as well as evaluate the uniformity of illumination / irradiation of the analysis zone with a size of, for example, 200 × 200 mm 2 (the size of the analysis zone is determined by the type of radiation source under study), radiation sources used in various fields and areas of production (for example, in automatic systems for industrial control and / or color measurement of products) by use of a small-sized fiber-optic spectrometer;

- визуализировать получаемые параметры и характеристики исследуемых источников излучения в доступной форме и в режиме реального времени.- visualize the obtained parameters and characteristics of the studied radiation sources in an accessible form and in real time.

Таким образом, достигается технический результат заявляемой полезной модели, а именно: повышение функциональности и точности с одновременным упрощением конструкции.Thus, the technical result of the claimed utility model is achieved, namely: increasing functionality and accuracy while simplifying the design.

Claims (1)

Устройство для контроля источников излучения, содержащее оптическую скамью, устройство крепления исследуемого источника излучения, приемник оптического излучения, имеющий входное окно, устройство крепления приемника оптического излучения, блок управления и обработки информации, причем приемник оптического излучения соединен с блоком управления и обработки информации, а входное окно приемника оптического излучения зафиксировано в устройстве крепления приемника оптического излучения, а устройство крепления исследуемого источника излучения и устройство крепления приемника оптического излучения установлены на оптическую скамью таким образом, что исследуемый источник излучения расположен в зоне анализа приемника оптического излучения, на оптической скамье также установлено подвижное устройство, соединенное с блоком его управления, который связан с блоком управления и обработки информации, отличающееся тем, что имеется блок управления исследуемым источником излучения, соединенный с блоком управления и обработки информации, устройство крепления приемника оптического излучения установлено на оптическую скамью посредством закрепления его на подвижном устройстве, причем подвижное устройство выполнено трехкоординатным, а в качестве приемника оптического излучения применен оптоволоконный спектрометр, входное окно которого образовано с помощью оптоволоконного кабеля.
Figure 00000001
A device for controlling radiation sources, comprising an optical bench, a device for attaching a radiation source under study, an optical radiation receiver having an input window, an optical radiation receiver mounting device, a control and information processing unit, the optical radiation receiver being connected to a control and information processing unit, and an input the window of the optical radiation receiver is fixed in the mounting device of the optical radiation receiver, and the mounting device of the investigated source radiation and an optical radiation receiver mounting device are mounted on an optical bench in such a way that the studied radiation source is located in the zone of analysis of the optical radiation receiver, a mobile device is also installed on the optical bench connected to its control unit, which is connected to the control and information processing unit, characterized the fact that there is a control unit for the studied radiation source connected to the control unit and information processing, the device for attaching the optical receiver The optical radiation is mounted on an optical bench by attaching it to a mobile device, the mobile device being made three-coordinate, and a fiber-optic spectrometer is used as an optical radiation receiver, the input window of which is formed using an optical fiber cable.
Figure 00000001
RU2013150217/28U 2013-11-11 2013-11-11 DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES RU138629U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150217/28U RU138629U1 (en) 2013-11-11 2013-11-11 DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150217/28U RU138629U1 (en) 2013-11-11 2013-11-11 DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU138629U1 true RU138629U1 (en) 2014-03-20

Family

ID=50279373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150217/28U RU138629U1 (en) 2013-11-11 2013-11-11 DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU138629U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683880C1 (en) * 2018-07-11 2019-04-02 Сергей Григорьевич Никифоров Method for determining radiometric characteristics and assessing the photobiological effect of radiation sources and a complex for carrying out said method
RU2796192C1 (en) * 2022-09-29 2023-05-17 Сергей Григорьевич Никифоров Goniophotometric installation for measurement of parameters of lighting products and characteristics of radiation sources

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2683880C1 (en) * 2018-07-11 2019-04-02 Сергей Григорьевич Никифоров Method for determining radiometric characteristics and assessing the photobiological effect of radiation sources and a complex for carrying out said method
RU2796192C1 (en) * 2022-09-29 2023-05-17 Сергей Григорьевич Никифоров Goniophotometric installation for measurement of parameters of lighting products and characteristics of radiation sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5517152B2 (en) Apparatus and method for inspecting hair samples
JP6670327B2 (en) Gemstone color measurement
CN103630240B (en) Color of object surface measurement mechanism and method
CN105044036B (en) Apparatus and method for detecting surface properties
CN206804279U (en) LED maximum spoke brightness measuring device for camera
EP3080568B1 (en) Apparatus and method for profiling a beam of a light emitting semiconductor device
CN105928895A (en) Systems And Methods For Wavelength Spectrum Analysis For Detection Of Various Gases By Using Treated Tape
US7659994B2 (en) Apparatus for the determination of surface properties
JP2017090388A (en) Inspection device
CN110032178A (en) Lighting device, the setting method of lighting device and road management system
CN104792710B (en) A kind of object optical characteristic measuring device
CN104792498A (en) Dynamic testing method for light source
CN209117182U (en) A kind of color measuring device
RU138629U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF RADIATION SOURCES
US20190265179A1 (en) Analysis system and analysis method
CN105841930B (en) Optical biological safety test system
CN207703459U (en) A kind of laser projection speckle measurement system
CN203274911U (en) Luminous flux measuring device of sharp-beam LED lamp
CN105318985A (en) Device and method for measuring surface temperature of object through relative strength of reflected light
CN214251479U (en) Measuring equipment for light beam visual angle
Rykowski et al. Novel approach for LED luminous intensity measurement
CN204882357U (en) Optical characteristic measuring device
EP4260027A1 (en) System, robot and method for measuring the color of an area of a sample or of a vehicle's part
RU2547163C1 (en) Method to measure parameters and characteristics of radiation sources
TW201441589A (en) Two-dimensional time sequence type chromometer inspection method and the chromometer

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20201112