Caratterizzazione dei materiali mediante l'integrazione dello spettrofotometro a sfera

I. Panoramica dello sviluppo di Integrazione del sistema di analisi dello spettrofotometro a sfera
Nonostante i vantaggi di semplicità, affidabilità e stabilità del sistema di misura di sfera di integrazione con sonda fotometrica, la scomodità di misurare il colore e l'impossibilità di misurare spettri non continui lo rendono oggi meno utilizzato. Il metodo principale per misurare il colore della luce delle lampade a LED al giorno d'oggi è il sistema di misurazione dello spettrofotometro a sfera di integrazione, che si basa sulla teoria della misurazione della sfera di integrazione e può calcolare i parametri di lunghezza d'onda principale, lunghezza d'onda di picco, metà larghezza, rapporto rosso , flusso, CCT, CRI, SDCM, Duv, X, Y e altri colori chiari misurando la relativa distribuzione della potenza spettrale in un determinato punto della superficie sferica. Ci sono due metodi per testare con spettrofotometro a sfera integratrice, vale a dire metodo spettrofotometrico e metodo a spettro completo.

LISUN LPCE-2 Sistema di test LED per spettroradiometro a sfera integrato è per LED singoli e prodotti di illuminazione a LED per la misurazione della luce. La qualità del LED deve essere verificata controllandone i parametri fotometrici, colorimetrici ed elettrici. Secondo CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79 all'19 ottobre, Ingegneria ottica-49-3-033602, REGOLAMENTO DELEGATO (UE) 2019/2015 DELLA COMMISSIONE, IESNA LM-63-2, IES-LM-80 ed ANSI-C78.377, si consiglia di utilizzare uno spettroradiometro ad array con sfera integratrice per testare i prodotti SSL. IL LPCE-2 il sistema è applicato con LMS-9000C Spettroradiometro CCD ad alta precisione o LMS-9500C Spettroradiometro CCD di grado scientifico e sfera integratrice a-moulding con base di supporto. Questa sfera è più rotonda e il risultato del test è più accurato rispetto alla sfera integrante tradizionale.

II. Metodi di prova per a Spettrofotometro a sfera integrato

1. Metodo spettrofotometrico di Spettrofotometro a sfera integrato
Il metodo spettrofotometrico misura i parametri di flusso e cromaticità della sorgente luminosa di prova rispettivamente mediante metodo fotometrico e metodo spettrofotometrico. Nel metodo fotometrico, il flusso della sorgente luminosa di prova viene misurato confrontandolo con la lampada standard con flusso noto nella sfera integratrice. Il principio di base della misurazione del flusso consiste nel collocare la sorgente luminosa di prova nella sfera integratrice e rivestire uno strato riflettente diffuso bianco (riflessione spettrale ρ ≥ 0.98) sulla parete della sfera integratrice. La luce emessa dalla sorgente luminosa viene riflessa più volte dalla parete della sfera integratrice, in modo che l'illuminazione sull'intera parete sia distribuita uniformemente, quindi il flusso viene proiettato al rilevatore fotoelettrico attraverso il foro sulla parete, che è proporzionale al flusso luminoso totale emesso dalla sorgente luminosa. Al fine di rendere la sensibilità spettrale relativa del rivelatore fotoelettrico sulla parete della sfera conforme all'efficienza visiva spettrale dell'occhio umano, viene generalmente utilizzato il metodo di aggiunta del gruppo di vetro del filtro per modificarlo. Dopo aver calcolato la propagazione della luce nel gruppo di vetro filtrante e le relative condizioni, si sceglierà il gruppo di vetro colorato adatto con la curva di adattamento in base alle curve tipiche del rapporto di trasmissione del vetro colorato noto, quindi si determinerà lo spessore adatto di ciascun vetro colorato calcolato secondo la formula, e infine il valore luminoso deve essere modificato per ottenere il valore luminoso. Nel metodo spettrofotometrico, lo spettrofotometro è solitamente composto da un sistema spettrale monocromatore, un sistema di rilevamento fotometrico e una parte di elaborazione dei dati. In primo luogo, la distribuzione di potenza spettrale assoluta corrispondente a ciascuna lunghezza d'onda viene calibrata dalla lampada standard con radiazione nota a ciascuna lunghezza d'onda.

Quindi la sorgente luminosa di prova viene utilizzata per misurare l'intensità di radiazione spettrale assoluta corretta corrispondente a ciascuna lunghezza d'onda della sorgente luminosa misurata. Quindi l'intensità di radiazione spettrale assoluta calcolata per ciascuna lunghezza d'onda viene divisa per l'intensità di radiazione spettrale massima assoluta per ottenere la distribuzione di potenza spettrale relativa della sorgente luminosa misurata. Dopo aver ottenuto la relativa distribuzione della potenza spettrale della sorgente luminosa misurata, occorre prima eseguire la correzione delle diverse distribuzioni della potenza spettrale. Poiché la distribuzione della potenza spettrale relativa della lampada standard e la distribuzione della potenza spettrale della sorgente luminosa misurata sono diverse, verrà generato il flusso e quindi le coordinate cromatiche, le tolleranze di cromaticità, la temperatura di colore correlata, gli indici di resa cromatica e altri parametri fotometrici essere ottenuto.

2. Metodo a spettro completo per l'integrazione dello spettrofotometro a sfera
Il metodo a spettro completo richiede che la distribuzione della potenza spettrale assoluta corrisponda a ciascuna lunghezza d'onda di 5 nm nel visibile
la gamma di lunghezze d'onda 380nm-780nm deve essere nota nella misurazione e la distribuzione della potenza spettrale assoluta corrispondente a ciascuna lunghezza d'onda deve essere calibrata dall'Istituto nazionale cinese di metrologia entro un certo periodo di tempo e il flusso deve essere calibrato contemporaneamente. Dopo aver conosciuto la distribuzione della potenza spettrale assoluta corrispondente a ciascuna lunghezza d'onda, l'elenco di distribuzione della potenza spettrale assoluta deve essere trasformato nei dati di distribuzione della potenza spettrale assoluta della lampada standard che possono essere letti dal software e il rilevatore fotoelettrico sulla finestra della parete della sfera può essere rimosso e la luce può essere condotta direttamente nella finestra nella parete della sfera attraverso il cavo in fibra ottica. Il processo di prova è lo stesso di bruciare la lampada standard e la sorgente luminosa di prova in successione nella sfera di integrazione, e il cavo in fibra ottica sulla parete della sfera conduce la luce nel singolo colorimetro sul reticolo. È possibile testare la potenza luminosa relativa a ciascuna lunghezza d'onda corrispondente alla lampada standard, quindi il rapporto di potenza luminosa viene amplificato dal PMT per ottenere la distribuzione della potenza spettrale assoluta della luce di prova. Secondo la formula di conversione del flusso radiante e del flusso luminoso, la distribuzione della potenza spettrale assoluta della lampada di prova viene calcolata dalla distribuzione della potenza spettrale relativa dopo la distribuzione della potenza spettrale assoluta della lampada standard, e quindi le coordinate cromatiche, le tolleranze di cromaticità, correlate la temperatura del colore, l'indice di resa cromatica e altri parametri fotometrici si ottengono allo stesso modo del metodo spettrofotometrico.

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