HAAS-2000(AIS-2-0.3m)光谱辐射计(积分球)
东莞市世通仪器检测服务有限公司DONG GUAN CITY SHITONG MEASURERED INSTRUMENTS SERVICE LTD
说明
DIRECTIONS
证书编号:ZS130161D116 Certificate No. 第2页，共3页Page of
1.本实验室所出具的校准数据均可溯源到国家计量基准。
All data issued by this laboratory are traceable to national standards of measurement.
2.本实验室获得中国合格评定国家认可委员会（CNAS）认可，符合ISO/IEC 17025要求。
The Laboratory has been accredited according to ISO/IEC 17025 by CNAS with the certificate. 3.客户可自由使用本证书，但须整份使用，不得任意摘录。校准结果仅对受测仪器当时之情况负责，受测仪器校准后之准确度，则视往后使用之小心程度及使用之频率而定。
Customer can use this report freely，but must whole，and cannot extract willfully，The results of Calibration are only responsible for the con of equipment at that moment precision of the equipment After Calibration must be according to frequency and carefulness degree of use.
4.本次校准的技术依据：
Reference documents for the calibration：
JJG 247-2008
5.本次校准所使用的主要计量标准器具：
Major standards of measurement used in the calibration：
名称/型号Description/Model
编号
Serial No.
证书号/有效期
Certificate No./Due Date
技术特征
Technique Character
色度计/XYC-ⅠST-BZ-222 YG-20122915 / 2013.12.13 1级
波长标准器/WSHg2007-ⅡST-BZ-149 YG-20131794/ 2014.07.03 II级标准光源/ D204ST-BZ-289 YG-20122252/ 2013.10.09 II
6.本次测量结果的相对扩展不确定度：
Expanded uncertainty of the measurement results：
光通量：U rel=0.5%，色温：U=10K ，波长：U=1nm 以上不确定度的置信因子2
k ,(依据JJF1059.1-2012测量结果不确定度评定与表示) 7.校准地点、环境条件：
Place and environmental conditions of the calibration:
地点：委托方现场Place 温度：23.5℃
Temperature
相对湿度：58％RH
Relative Humidity
其他：∕
Others
注(Note)：1.本证书校准结果只与受校准的项目有关。
The results of certificate relate only to the items calibrated.
2.未经本实验室书面批准，不得部分复制此证书。
This certificate shall not be reproduced except in full，without the written approval of our laboratory
东莞市世通仪器检测服务有限公司
DONG GUAN CITY SHITONG MEASURERED INSTRUMENTS SERVICE LTD
校 准 结 果
RESULTS OF CALIBRATION
证 书 编 号：ZS130161D116 Certificate No.
原始记录号：ST130161D116
Record No.
第3页，共3页
Page of
一、外观检查:符合要求。 二.光通量：（允差：±0.5%） 标准值（lm) 指示值（lm ）
相对 误差
重复性 1
2
3
4
5
6
平均值
127.2
126.8 126.0 126.7 126.8 126.8 126.9 126.6
-0.47
0.19
三.色温：（允差：±10K ） 四.色坐标
标准值
仪器示值
示值误差 允许误差
X 0 ：0.4373
X ：0.4372 △X ：0.0001 ±0.0020 Y 0 ：0.4044
Y ：0.4043
△Y ：0.0001 ±0.0020
五.波长
标准值（nm ）
仪器示值（nm ）
误差（nm ）
允差（nm ）
583
582.8
-0.2
±2
本 次 校 准 项 目 结 束
标准值 （K ） 指示值（K ）
误差 重复性
1
2
3
4
5
6
平均值
3000 2997 2991 2995 2993 2998 2999 2999.5
-0.02 0.28 说明(Note)：1.本证书未加盖校准证书专用章无效。
It 's invalid that the certificate cannot be stamped.
2.下次送校时,请带上本证书复印件。
Please provide the copy of certificate next calibration.
3.如被校仪器用于强检范畴的，本报告自动失效。
If the instrument used to check areas of strength, the report automatically lapse.
积分球操作规程(正本)
目的： 规范积分球测量系统的测试使用，确保使用者的安全和测试的精度。 指导测试人员按规程正确操作积分球测试系统。确保测试设备的安全和测试数据的准确性。 适用范围 本规程适用于公司购买的杭州远方公司出产的米和2米的积分球测试系统和远方（EVERFINE）HAAS-1200高精度快速光谱辐射计测试与分析系统。 测试系统配置说明 本系统配远方米积分球一套，2米积分球一套，YF1000 LAMP COMPLETE ANALYSIS SYSTEM 系统和配套的PF9811智能电量测试仪一台，WY DIGJTAL CC&CV DC POWER SUPPLY一台，HAAS-1200精密快速光谱辐射计一台，ACCURATE ARRAY SPECTROMETER 一台，DPS智能变频交流电流AC POWER SOURCE一台，软件系统HAAS SUITE –V2,00,410，附属配置测试电脑一台，彩色打印机一台。 操作方法及步骤 测试前检查积分卡测试系统，根据所测光源选择积分球，如测LED灯珠用的小积分球，如测试灯具用2M的大积分球。打开积分球，将所测灯具装在积分球的测架上，接通电源，注意选接积分球接线盒上的电源插口（有灯具接线图和日光灯接线图两类）
打开PF9811智能电量测量仪开关，打开HAAS-1200光谱辐射计开关。打开DPS交流电源开关，按下，检查DPS输出电压是否写被测灯具标称电压一致，不一致时奖DPS设定成与被测灯具标称电压和频率一致（例如：标称是220V 50Hz），OK, 然后按下DPS的输出开关，检查被测灯是否点亮，点亮OK. 打开电脑和打印机，双击电脑上“大积分球HAAS Suite”测试软件图标进入光谙测试分析状态。 点击单次测试按钮“?”，系统进入自动测试。
《分光谱辐射表》编制说明
气象行业标准《分光谱辐射表》编制说明 一、工作简况 1.任务来源 本标准由江苏省无线电科学研究所有限公司（现已更名为航天新气象科技有限公司）提出，全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC 507）归口。2019年4月22日中国气象局政策法规司下达《法规司关于下达2019年第二批气象行业标准制修订项目计划的通知》（气法函〔2019〕25号）文件，项目名称为《分光谱辐射表》，项目编号QX/T-2019-58。 2. 起草单位 负责起草单位为：江苏省无线电科学研究所有限公司（现已更名为航天新气象科技有限公司） 参加起草单位包括：中国气象科学研究院、中国气象局大气探测中心、中国科学院大气物理研究所。 3.主要工作过程 （1）2014年1月，江苏省无线电科学研究所有限公司（现已更名为航天新气象科技有限公司）牵头，联合长春理工大学及中国气象局气象探测中心获得2014年度公益性行业（气象）科研专项项目资助立项，项目编号为GYHY201406037，项目主要研究内容如下。本项目主要研究开发适应气象业务观测条件，满足业务观测需求的，紫外至近红外波段高分辨率光谱辐射表。包括紫外与可见近红外两个观测波段以及总辐射表和直接辐射表两种基本型式计4种类型样机，以实现280nm～1100nm波段太阳光谱总辐射和直接辐射的高分辨率、实时、连续和快速精细化观测；研究分光谱辐射表实验室测试和定标技术，研制项目专用的高准直性太阳模拟器，为传感器研制、测试、生产、维护和持续改进提供设备保证；在三个气象台站开展连续一年的外场试验和业务应用试验，为分光谱辐射表气象业务应用开展研究与试验工作。研究并建立分光谱辐射观测仪器的观测方法和观测规范，为我国建立太阳光谱辐射观测业务能力提供技术保障。 项目自2014年开始进行原理样机的核心技术公关，至2016年已经完成原理样机的开发工作，2017年度的工作任务主要是对原理样机的测试验证和工程化样机的试制及测试验证，2018年是工程样机优化及关键工艺技术问题攻关，2019年主要是外场观测方案设计、系统安装调试与运行维护，以及行业标准撰写。 （2）2019年4月22日中国气象局政策法规司下达《法规司关于下达2019年第二批气象行业标准制修订项目计划的通知》（气法函〔2019〕25号）文件，项目名称为《分光谱辐射表》，项目编号QX/T-2019-58。全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC 507）归口。 4. 标准主要起草人及其所做的工作
应用指南：日光辐射测量、光谱辐照度和光谱辐射率
应用指南 日光辐射测量: 光谱辐照度和光谱辐射率 在以下的科学领域中，日光辐射测量是非常重要的： 太阳能发电 太阳能发热 生物燃料的日光发酵 日光消毒 建筑暖通空调 气候研究 温室农业 辐射测量涉及电磁辐射的测量，首先要考虑的是辐射的光谱分布，以选择合适的探测器系统。另外一个重要的方面是辐射的空间分布，用来决定正确的光接收系统。 光谱辐照度 辐照度用来衡量某个与光源有特定距离的虚拟表面上的光通量密度（如mW/cm2）。测量必须包含各个方向各个角度上的光辐射。光谱辐照度是描述辐照度按波长分布的函数。 辐照度测量需要一个余弦接收器作为输入光路。其角响应应该只随着平行入射光线的入射角度的余弦值而变化。余弦接收器通常是一漫透射材料制作的半球状光学元件（图1）。 图1 BSR112E 350-1100微型光谱辐照度计 B&WTEK提供两种类型的适用于日光辐照度测量的余弦校正器。一种是采用积分球进行漫反射，积分球上的开口用来做余弦接收器（图2）。另外一种是聚四氟乙烯材料制作的透射型余弦校正器，可与积分球达到相同的宽光谱覆盖范围（图3）。
图2 适用于220-2500nm的 BIS1.5积分球 测量日光光谱辐照度
图4表示的是日光的辐照光谱图。海平面上的大部分日光辐射能量集中在300nm到2500nm的光谱区域。在太阳能领域中，由于要对地面上不同的区域所能接受到的辐射量进行监测，光谱辐照度的测量变得十分重要。 图4 日光辐照度光谱 B&WTEK i-Spec?系列产品有两个宽谱模块BWS005和BWS015，可用于日光辐照度的检测。其中BWS005覆盖光谱范围为400-2200nm。采用特殊设计的二分支光纤和余弦校正器，该光谱仪在进行校正后，可配合Bwspec软件用于直接测量日光辐照光谱。 图５ B&WTEK i-Spec光谱辐照度检测光谱仪 光谱辐照度检测光谱仪可采用校准灯进行校准，通常是1000W的钨卤素灯。余弦校正器被放置在离校准灯特定的距离，而校准灯则在特定电流下恒流工作。
分光辐射计原理与应用
分光辐射计的基础与原理 分光光度法：测定物体反射的光谱功率分布或物体本身的反射光度特性，然后根据光谱测量数据可计算出物体在各种标准光源和标准照明体下的三刺激值。 分光光度法是测试物体色彩最精确方法，广泛用于科研与校正的颜色测试中。这种方法又可分为两种类型：光谱扫描；同时探测全波段光谱。 (1)光谱扫描法：利用分光色散系统对被测光谱进行机械扫描，逐点测出各个波长对应的辐 射能量，由此达到光谱功率分布的测量。特点：精度很高，但测量速度较慢。(2) 同时探测全波段光谱法： (a) 多光路探测技术：多光路同时性只在红外波段实现，在可见光区只能部分实现。（比较少用）(b) 多通道探测技术：即平行探测法。优点：快速、高效，大大降低对测量对象和照明光源的时间稳定性要求，应用快速存取和分组处理，在时间分辨和光谱分辨两者之间实现有益的兼顾。目前，国际上作为产品真正用于自动配色的颜色测量系统都是采用多通道技术。Jeti 解决方案 Jeti 致力于提供经济、易用的 光谱仪设备。Jeti 实际上使用同时探测全波段光谱法进行测试的，为客户提供快速，准确的光谱与亮度色度分析。右图是其设备内部结构图，内部集成一个光纤光谱仪。光线通过镜头耦合到光 纤里，通过光纤传输到光谱仪，探测器对光进行光谱分析，最后把数据传输到电脑里面得到光谱、亮度与色度的各项参数。 光谱扫描法
分光辐射计用途 由于分光辐射计的高精度，高可重复性，高灵活性，可用于以下领域： 同色异谱，分光辐射计的光谱检测能有效发挥其光谱 辐射的优异性能。 设备具有1.8°的视角。因为CIE1931规定的配色函 数规定2°~4°。软件MoDiCal允许使用 10°的配色函数规范，基于CIE 170-1:2006以及 Schanda/ Csuty (2008)修正案，这些都可在测试中实现。 电影院投影的检测与校正：电影院环境不一样，如屏 幕反射率，安全灯光等影响。使用Jeti specbos系列 产品能准确检测出投影屏幕的色彩，可根据结果对投 影进行校正。对于3D显示投影，specbos也能使用。 可见光光谱辐射计。 内含易于使用的全套辐射计、质量控制应用的比色分析和取样选择的软件。
LED专用测试仪器
LED专用测试仪器 LED测试仪主要有LED电性能测试仪、LED光通量测试仪、LED光强仪（也称LED光强分布测试仪）、LED光谱分布系统（LED 光谱分析仪），LED光色电测试仪，LED老化仪，大功率LED测试仪。LED测试仪主要用于测量LED的正反向电性能、光通量、光强、角度、波长、色温、色坐标、显色性（也称显色指数）、光衰等参数。 高性能的LED标准校准源主要用于校准LED光度、色度和辐射度仪器，是LED发光特性准确测量的基础。 LED101 LED标准校准源，采用半导体精密制冷技术，直接测量并控制LED PN 结温度，并精密恒流驱动，因此具有极高的输出稳定性及复现性。 测试精度和测试速度的完美结合。HAAS-2000采用世界最先进的平场衍射光栅和日本HAMAMATSU科学级CCD可同时实现毫秒级的测试速度和实验室级的测试精度。 配合LED300E可编程LED测试电源可实现脉冲式LED光色参数测量。 PMS-80是远方公司十多年单色仪光谱仪研究制造经验与现代技术相结 合的产物，该新型光谱仪在保持与传统单色仪光谱仪相同精度的同时,测量速度大大提高。采用远方专利Sync-Skan快速采扫同步技术，380-800nm间的光谱只需数秒即可完成，远远快于传统机械扫描单单色仪光谱仪几分种测量时间。 PMS-50属单单色仪光谱仪，系统成熟、可靠，灵敏度及精度高，采用分光积分结合于一体的专利，既解决了全光谱法存在的动态范围小、线性差的缺点，又解决了纯积分法存在的异谱误差相对较大的缺点。
STC4000是一个紧凑型多通道CCD光谱仪,测量速度快，性价比高，适用于测试速度要求高的场合；快速测量LED的相对光谱功率分布、色品坐标、相关色温、显色指数、色容差、光谱半宽度、主波长、色纯度、光通量、光辐射功率、光效、正反向电性能等参数。 用于测量红外发光二极管LED的相对光谱功率分布、峰值波长、半宽度、辐射功率、电压电流参数。该系统为国内众多LED科研机构、院校、高端客户的质检及工程分析提供有力的保证。 用于测量紫外发光二极管LED的相对光谱功率分布、峰值波长、半宽度、辐射功率、电压电流参数。该系统为国内众多LED科研机构、院校、高端客户的质检及工程分析提供有力的保证。 用于测量多晶LED的相对光谱功率分布、峰值波长、半宽度、辐射功率、电压电流参数。提供多路LED供电电源，同时测量单晶、双晶、三晶LED 光色测量。 配有多晶LED专用的三路稳流稳压全数控电源。 LED可自动沿水平轴和竖直轴自动转动，自动绘制三维光强分布图、配光曲线、自动测定光束角及正反向电性能，内置恒流源。受光面尺寸1cm2标准级（CIE Class A）光度探测器，完全符合最新ISO/CIE国际标准要求。精密LED机械定位装置，精密一体化设计中心对准系统，测试条件符合CIE pub.No.127条件A或条件B。
积分球光谱测量仪操使用说明书
页数第1 頁共1 頁 1、目的： 1.1规范积分球测量系统的测试使用，确保使用者的安全和测试的精度。 1.2指导测试人员按规程正确操作积分球测试系统。确保测试设备的安全和测试数据的准确性。 2、适用范围 本规程适用于公司购买的杭州远方公司出产的0.3米和2米的积分球测试系统和远方（EVERFINE）HAAS-1200高精度快速光谱辐射计测试与分析系统。 3、测试系统配置说明 本系统配远方0.3米积分球一套，2米积分球一套，YF1000 LAMP COMPLETE ANAL YSIS SYSTEM 系统和配套的PF9811智能电量测试仪一台，WY DIGJTAL CC&CV DC POWER SUPPL Y一台，HAAS-1200精密快速光谱辐射计一台，ACCURATE ARRAY SPECTROMETER 一台，DPS智能变频交流电流AC POWER SOURCE一台，软件系统HAAS SUITE –V2,00,410，附属配置测试电脑一台，彩色打印机一台。 4、操作方法及步骤 4.1.测试前检查积分卡测试系统，根据所测光源选择积分球，如测LED灯珠用0.3M的小积分球，如测试灯 具用2M的大积分球。 4.2.打开积分球，将所测灯具装在积分球的测架上，接通电源，注意选接积分球接线盒上的电源插口（有灯 具接线图和日光灯接线图两类）
页数第2 頁共2 頁 4.3.打开PF9811智能电量测量仪开关，打开HAAS-1200光谱辐射计开关。打开DPS交流电源开关，按下， 检查DPS输出电压是否写被测灯具标称电压一致，不一致时奖DPS设定成与被测灯具标称电压和频率一致（例如：标称是220V 50Hz），OK, 然后按下DPS的输出开关，检查被测灯是否点亮，点亮OK. 4.4.打开电脑和打印机，双击电脑上“大积分球HAAS S uite”测试软件图标进入光谙测试分析状态。 4.5.点击单次测试按钮“?”，系统进入自动测试。
太阳辐射
太阳辐射 一、太阳辐射光谱和太阳常数 太阳辐射光谱 太阳辐射中辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱，见图2.4。从图中可看出，大气上界太阳光谱能量分布曲线，与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。太阳是一个炽热的气体球，其表面温度约为6000K，内部温度更高。根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为0.475μm，这个波长在可见光的青光部分。太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光的红外线（＞0.76μm）和小于可见光的紫外线（＜0.4μm）的部分少。在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。 太阳常数 太阳辐射通过星际空间到达地球表面。当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量称为太阳常数，用Rsc (Solar constant)
表示，单位为（W/m2）。太阳常数是一个非常重要的常数，一切有关研究太阳辐射的问题，都要以它为参数。关于太阳常数的研究已有很长历史了，早在20世纪初，人们就已经通过各种观测手段估计它的取值，认为大约应在1350～1400W/m2之间。太阳常数虽然经多年观测，由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同，其数值常不一致。据研究，太阳常数的变化具有周期性，这可能与太阳黑子的活动周期有关。在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。近年来，气候学家指出，只要地球的长期气候发生1%的变化，就会引起太阳常数的变化。目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测，并在宇宙空间实验站设计了名为“地球辐射平衡”的课题，其中一个重要项目就是对太阳辐射进行长期监视。这些观测数据将对进一步了解大气物理过程及全球气候变迁的原因有很大帮助。1981年世界气象组织推荐的太阳常数值Rsc=1367±7（W/m2），通常采用1367W/m2。 二、太阳辐射在大气中的衰减 太阳辐射通过大气层后到达地球表面。由于大气对太阳辐射有一定的吸收、散射和反射作用，使投射到大气上界的辐射不能完全到达地表面。图2.4最下面的实曲线表示太阳辐射通过大气层被吸收、散射、反射后到达地表的太阳辐射光谱。
紫外辐照计的介绍
紫外辐照计的介绍 紫外辐照计，顾名思义测量紫外线的仪器。由于紫外线用途不同，波长也就不同，所以不同的波长需要不同的探头接收器。 紫外辐射的波长范围约10~400nm的光辐射，其中10~200nm的真空紫外波段被大气吸收，对人类没有影响。有影响的主要是200~400nm的紫外辐射。林上这款LS125紫外辐照计的主机，可支持7种紫外线测试探头，能智能判断出探头的型号。探头采用的是数字探头，不仅小还能实时监控数据变化。插拔式的设计（卡扣式）测量的数据在LCD 上“保持”，并可可保存9组测量数据。 紫外辐照计提供了7种探头，不同探头应用领域不一样： （1）P254探头响应的光谱是：230nm-280nm;λp = 254nm 大功率杀菌灯强度检测，又称为短波灭菌紫外线。用于疾控中心，医院，食药局。 （2）P254-WP防水探头响应的光谱是：230nm-280nm;λp = 254nm 防水深度1米，可用于污水处理杀菌灯强度检测。 （3）P297探头响应的光谱是：280nm-320nm;适用于297nm,308nm,311nm等波长的UVB 光源强度检测。一般作为理疗灯应用在皮肤病治疗方面。 （4）P365L探头响应的光谱是：260nm-400nm;λp =365nm 通用于UVA光源强度检测，小量程。适用于紫外老化实验箱检测等。 （5）P420L探头响应的光谱是：340nm-420nm;λp= 395nm 通用UVA+UVV光源强度检测，小量程。用于LED功率检测。 （6）E365探头响应的光谱是：320nm-400nm;λp =365nm 可测功率跟能量，大量程。如高压汞灯固化检测，光刻曝光等。
脉冲光辐射源光谱辐射测量方法(标准状态：现行)
I C S17.180.20 K70 中华人民共和国国家标准 G B/T28208 2011 脉冲光辐射源光谱辐射测量方法 S p e c t r o r a d i o m e t r y o f p u l s e do p t i c a l r a d i a t i o n s o u r c e s (C I E105 1993,MO D) 2011-12-30发布2012-09-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
目次 …………………………………………………………………………………………………………前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………引言Ⅳ1范围1………………………………………………………………………………………………………2规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3术语和定义1………………………………………………………………………………………………4测量方法2…………………………………………………………………………………………………5测量设备2…………………………………………………………………………………………………5.1阵列型光谱辐射计系统的基本要素2 ………………………………………………………………5.2光谱辐射计的其他性能要求5 ………………………………………………………………………6测量不确定度来源5………………………………………………………………………………………6.1杂散辐射5 ……………………………………………………………………………………………6.2波长定标5 ……………………………………………………………………………………………6.3偏振误差6 ……………………………………………………………………………………………6.4非线性6 ………………………………………………………………………………………………6.5暗电流6 ………………………………………………………………………………………………7测量结果的表述6………………………………………………………………………………………… ………………………………附录A(资料性附录)本标准与C I E105 1993的章节编号对照情况7附录B(资料性附录)本标准与C I E105 1993的技术性差异及其原因8 …………………………… ……………………………………………………附录C(资料性附录)脉冲光源对测量系统的要求9 ………………………………………………………………………附录D(资料性附录)阵列探测器10附录E(资料性附录)测量结果的图像表示12 …………………………………………………………… ……………………………………………………附录F(资料性附录)脉冲L E D光源的实测方法13
光谱辐射度计实验指导
光谱辐射度计实验 辐射度学、光度学及色度学（以下简称“三度学”）是现代光电信息转换、传输、存储、显示、测量与计量技术的基础，正如“应用光学”和“波动光学”构成光学技术的基础那样，“三度学”已成为现代光学／光电信息工程的基础。光谱辐射度计则是“三度学”中常用的一种检测仪器。 光谱辐射度计可以测定主动发光物体（光源）或被动发光物体（反射）的相对光谱能量分布（光的辐射强度与波长的关系曲线），以及“三度学”中的关有参数，如光谱辐射能量（或强度）、亮度、照度、色坐标、色温、主波长、色纯度、显色指数，……，等等。因而被广泛应用于物质的成分分析、材料的结构研究、光电检测、照明工程、建筑、纺织、印染、造纸、印刷、化工、家电、食品等行业（领域）。可以说，凡涉及到光与色的地方，都可能用到光谱辐射度计。 一、实验目的 （1）掌握光谱辐射度计测量光谱参数的原理； （2）了解PR-655型光谱辐射度计的原理与使用。 二、实验原理 PR‐655光谱辐射度计通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号（光信号）。光信号通过反射镜上的孔径光阑到达衍射光栅（参见图2）。光栅把光按波长展开，就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。一个宽带光，例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。当衍射光栅暴露在这种类型的光下，它将从多角度反射光线产生一个分散的光谱就像一道彩虹。类似地，如果光栅接触了一种单一光源，比如一束激光，那么只有激光的特定波长的光会被反射。 图1 PR‐655简化方框图
图2 PR‐655光谱辐射度计 图3 PR‐655光谱测量范围 PR‐655测量波长范围是380 nm～780nm（即电磁波的可见光谱段）（参见图3）。衍射光谱到达CCD探测器。PR—655探测器是由128个单元组成，每个探测器单元均代表不同的颜色。测量时，辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量。自动适配感应器自动地根据光信号的强弱确定合适曝光时间。光测量后，探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流，然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。 仪器出厂时已通过相应的校准系数校准光谱数据。校正系数包括波长精确度修正、光谱分布修正和光度修正。波长校准采用的是具有特征光谱的氦灯光源。线光源提供了已知的光谱发射谱线通过光栅分光后投射到多探测器上再通过软件显示。用于波长校准的氦谱线包括388.6nm，447.1 nm，471.3 nm，587.6 nm，667.8 nm，706.5 nm 和728.13 nm，接下来，可用光谱校准系数校准这些数据。这些校准系数确保被测目标光谱能量分布（SPD）和由此计算出的数据（比如CIE 色度值）经过了正确的溯源。最后，校准系数（光度系数）确保光度测试结果的准确性，如亮度或照度。 校正后的光谱数据用来计算光度和色度值包括亮度，CIE 1931 x,y 和1976 u’,v’的色坐标。相关色温和主波长。以下是一些基本的光度色度参数计算公式：
太阳光谱
太阳光谱 太阳光谱是指太阳辐射经色散分光后按波长大小排列的图案。太阳光谱包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等几个波谱范围。 1 太阳光谱- 简介 太阳光的极为宽阔的阳光连续谱以及数以万计的吸收线和发射线，是一个极为丰富的太阳信息宝藏。太阳光谱属于G2V 光谱型，有效温度为5770 K。太阳电磁辐射中99．9%的能量集中在红外区、可见光区和紫外区。 太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光的红外线（>0.76μm）和小于可见光的紫外线（<0.4μm）的部分少。在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。 在地面上观测的太阳辐射的波段范围大约为0．295～2．5μm。短于0．295 μm和大于2．5 μm波长的太阳辐射，因地球大气中臭氧、水气和其他大气分子的强烈吸收，不能到达地面。
2 太阳光谱- 功率分布 太阳是能量最强、天然稳定的自然在太阳光谱中远红外线辐射源，其中心温度为1.5*107K，压强约为1016Pa。内部发生由氢转换成氦的聚核反应。 太阳聚核反应释放出巨大能量，其总辐射功率为3.8*1026W，其中被地球接收的部分约为1.7*1016W。太阳的辐射能量用太阳常数表示，太阳常数是在平均日地距离上、在地球大气层外测得的太阳辐射照度值。从1900年有测试数据以来，其测量值几乎一直为1350W/m2。对大气的吸收和散射进行修正后的地球表面值约为这个值的2/3。 通常假定太阳的辐射温度为5900K，则其辐射温度随波长的增加而降低。根据黑体辐射理论，当物体温度升高时，发出的辐射能量增加，峰值波长向短波方向移动。 太阳辐射的波长范围覆盖了从X射线到无线电波的整个电磁波普。在大气层外，太阳和5900K黑体的光谱分布曲线相近。受大气中各种气体成分吸收的影响，太阳光在穿过大气层到达地球表面时某些光谱区域的辐射能量受到较大的衰减而在光谱分布曲线上产生一些凹陷。 3 太阳光谱- 利用 利用太阳光谱，可以探测太阳大气的化学成分、温度、压力、运动、结构模型以及形形色色活动现象的产生机制与演变规律，可以认证辐射谱线和确认各种元素的丰度。利用太阳光谱在磁场中的塞曼效应，可以研究太阳的磁场。 太阳光谱的总体变化很小，但有的谱线具有较大的变化。在太阳发生爆发时，太阳极紫外和软X射线都会出现很大的变化。利用这些波段的光谱变化特征可以研究太阳的多种活动现象。因此，提高对太阳光谱的空间分辨率和拓展观测波段，可以大大增强对太阳和太阳活动的认识。现在已探测到了完整的，称之为第二太阳光谱的偏振辐射谱。利用第二太阳光谱，又可以进一步开展多项太阳物理研究，也可能成为探测太阳微弱磁场和湍流磁场的有效方法。
设备名称积分球系统及配件
设备名称：积分球系统及配件 参考品牌：远方 参考型号：HAAS-2000系列 采购数量：1套 一、基本测量功能： 1）基本测量功能：测试相对光谱功率分布，色品坐标，主波长，峰值波长，光谱纯度，色温，显色指数，半宽度，光通量（配积分球），辐射功率，红色比，色容差等参数，满足国际照明委员会CIE 对光和颜色测量要求。 2）可自动描绘LED/LED 模块/LED 灯具/节能灯/HID灯等各类光源起动后光通量/功率/电压/电流随时间的变化曲线，并可自动判断光源上升时间和稳定时间（判据可由用户自行输入）。 3）具备电压、电流、光通量、波长多档分级及白光LED 色品分区功能，满足LED的快速分选测试。 二、配置情况： 1）高精度快速光谱辐射计（实验室级）1台 2）高精度快速光谱辐射计测试与分析软件1份 3）高精度快速光谱辐射计（350-1100nm）1台 4）1.2 米石英光纤1根 5) LED 专用精密测光积分球（Φ0.5m、SPEKTRON 诗贝伦R98涂层）1只 6) 3000K通用标准光源（光通量/色温/光谱标准灯）1只 7) 可编程LED 测试电源1台 8）CIE ALI 辐射强度测量装置1套 9）电脑控制器1套 三、主要技术指标： 1. 高精度快速光谱仪技术指标： 1）★探测器：HAMAMATSU TE-cooled背照式CCD，CCD制冷温度：－10℃，稳定度±0.05℃；2）积分时间：9ms-60s； 3）光学平台： 光栅：F2.0全息凹面平场光栅； 焦距：140mm，狭缝宽度：100um； 输入方式：石英光纤； ★CCD象素：1024×128（允许Binning模式）； 4）多色仪： 波长范围：350nm-1100nm； 波长准确度：±0.3nm； 半峰带宽：4nm； ★杂散光：5E-05（应用BWCT技术）； 5）色度参数：
高精度LED光谱分析系统
一、关于组合式光色电分析系统的数量清单，提供如下： 积分球/光谱分析仪可以配置电脑直接检测光源(节能灯,荧光灯,HID灯,白织灯,LED灯等)的相对光谱功率分布、色品坐标、相关色温、显色指数、色容差、峰值波长、光通量、光效、电压、电流等光色电参数组合式综合测试仪,由以下仪器组成. HSP系列组合式光谱分析系统 1、HSP-3000光谱分析仪（进口器件） 可测试参数： 相对光谱功率分布：P(λ)；色品坐标：(x,y)、(u,v)；相关色温：(Tc)； 显色指数：Ra; Ri(I=1~14)；色容差 (含国际和国内标准)； 峰值波长、半宽度（光谱辐射带宽）；红色比。 可自动测试光电变化曲线,适时监测电参数,光参数以及光效等。可直接保存为EXCEL文档，方便存档记录数据。 主要技术性能指标： 波长：380－780nm；波长准确度：±0.2nm； 波长重复性：±0.1nm；采样间隔：5nm； 光通量测试：根据积分球大小决定 光度线性：0.3％；光度准确度：一级（全范围）； 色品坐标准确度：±0.0003（相对于稳定度优于0.0001的标 准光源和中国计量院直接传值）； 色温测量范围：1500k-25000k； 色温准确度：±0.3％（相对于稳定度优于±0.1％的标 准光源和中国计量院直接传值）
显色指数测量范围：0－100.0；显色指数测量误差：±（0.3％rd+0.5）； 色容差准确度：±0.5（相对于稳定度优于0.15的标准光 源和中国计量院直接量传计算值）； 环境温度测量范围：―10℃∽80℃；球内温度测量范围：―10℃∽100℃； 新增功能： ㈠采用RS-232-C串口通讯或USB转RS-232-C串口通讯，无需插卡。 操作系统Windows/2000或Windows/XP。 ㈡快速负高压自动调节，不仅使测量时间更快，更大大降低了仪器的磨损。 ㈢仪器可自动校准系统误差，并增加了定时器功能，能自动进入测量。 ㈣环境温度、测光球内温度的同步监测，使测量条件更直观，资料更可靠。 ㈤光谱功率分布可选择彩色和黑白显示及打印。 ㈥测试报告中色品图与色容差图可自由转换，适合各类光源的测试㈦采用了更高精度的A/D转换，测量灵敏度和重复性更高。 2、1.5米导光纤维 主要用于HSP-3000光谱分析仪和积分球之间的光信号传输。 3、HP502标准灯专用电源 标准光源的供电电源，恒流源，带四位半数显电流表头。 ●输出范围：电压0.00 —30.00V，电流0.000 — 5.000A； ●稳压时电压稳定度：0.10 V —30.00V：≤5mV ●稳流时电流稳定度： 0.000 A —1.000 A：≤0.2mA 1.000 A —3.000 A：≤0.8mA 3.000 A —5.000 A：≤2mA 4、24V/50W通用标准光源（德国OSRAM） ●在标定的工作电流下具有稳定的可复现的色温（光谱分布）及光通量，用于HSP系列光谱分析系统的色温（光谱分布）定标及HP系列等光度计的光通量定标，量值可溯源至中国计量院。 5、2.0米积分球(特殊工艺喷涂) ●设计完全符合相应国际及国内标准的要求,内壁涂层主要材料选用分析纯硫酸钡（BaSO4）,化学稳定性好，日久不易泛黄；球体材料选用冷轧钢板，不易变形；底座高度可调，能确保积分球的水平放置；多个接口可满足光源多项测试同时进行。 6、HP105电参数测量仪 在测量光源光参数的同时，监测光源的电压、电流、功率、功率因子/频率。可与HSP-3000 软件自动通讯。 ●四窗口同时显示：电压、电流、功率、功率因数/频率；
光谱仪,光谱响应,辐射量,辐照度,辐射亮度,辐射率,光栅,辐射计
光谱仪简介 光谱仪( Spectroscope)是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器，由棱镜或衍射光栅等构成，利用光谱仪可测量物体表面反射的光线，。阳光中的七色光是肉眼能分的部分(可见光)，但若通过光谱仪将阳光分解，按波长排列，可见光只占光谱中很小的范围，其余都是肉眼无法分辨的光谱，如红外线、微波、紫外线、X射线等等。通过光谱仪对光信息的抓取、以照相底片显影，或电脑化自动显示数值仪器显示和分析，从而测知物品中含有何种元素。这种技术被广泛地应用于空气污染、水污染、食品卫生、金属工业等的检测中。 将复色光分离成光谱的光学仪器。光谱仪有多种类型，除在可见光波段使用的光谱仪外，还有红外光谱仪和紫外光谱仪。按色散元件的不同可分为棱镜光谱仪、光栅光谱仪和干涉光谱仪等。按探测方法分，有直接用眼观察的分光镜，用感光片记录的摄谱仪，以及用光电或热电元件探测光谱的分光光度计等。单色仪是通过狭缝只输出单色谱线的光谱仪器，常与其他分析仪器配合使用。 图片 图中所示是三棱镜摄谱仪的基本结构。狭缝S与棱镜的主截面垂直，放置在透镜L的物方焦面内，感光片放置在透镜L的像方焦面内。用光源照明狭缝S，S的像成在感光片上成为光谱线，由于棱镜的色散作用，不同波长的谱线彼此分开，就得入射光的光谱。棱镜摄谱仪能观察的光谱范围决定于棱镜等光学元件对光谱的吸收。普通光学玻璃只适用于可见光波段，用石英可扩展到紫外区，在红外区一般使用氯化钠、溴化钾和氟化钙等晶体。目前普遍使用的反射式光栅光谱仪的光谱范围取决于光栅条纹的设计，可以具有较宽的光谱范围。 表征光谱仪基本特性的参量有光谱范围、色散率、带宽和分辨本领等。基于干涉原理设计的光谱仪（如法布里-珀罗干涉仪、傅立叶变换光谱仪）具有很高的色散率和分辨本领，常用于光谱精细结构的分析。 单色仪 科技名词定义 中文名称： 单色仪 英文名称： monochromator
关于积分球测试的总结(可编辑修改word版)
探头位置 挡板钨 丝 灯 灯 座 荧 光 灯 支 架 关于积分球的总结 1.积分球的结构与基本原理 积分球，一般只能用来测试全方位发光的光源的色温、光通量、色坐标、色容差、光效和光谱带，非全方位发光的光源只能测色温不能测光通。色容差是指表征光色电检测系统软件计算的X,Y 值与标准光源之间差别。数值越小，准确度越高。光效是指光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，单位为lm/w。如A 灯与B 灯总光通均为100lm，A灯所耗为10W，B 灯为20W，那么就可以认为A 灯比B 灯要节能。 积分球的基本原理是让光源在球的中心发光，发出的光射到球内壁的涂层上产生漫反射，漫反射出来的光再经过漫反射，不断循环直至整个球内表面的光通量一致，那么在球壁上安装的探头读出的就是光源发出的光通量。但是，得到这个结果的前提是探头与光源之间必须要有一块涂有相同涂层的隔板挡住，避免光源发出的光直接照到探头。 实验室的积分球是一个由铸铁构成的空心球状物，内壁涂有一层白色的粗糙涂层，主要成分为硫酸钡，主要用来产生漫反射，使整个球面的光强一致。球壁上有开孔，用来安装探头，探头连到外置的一台高精度快速光谱辐射计。实验室用的积分球上装有两个探头，其中一个为测量用探头，一个为感光探头。两个探头必须同时使用才能使测量正常进行。光源与探头之间装有一块涂有与球内壁相同涂层的挡板，除此之外球内还装有用来安装荧光灯的支架和安装钨丝灯的支架。球内光源的供电由外部的交流稳压电源提供，同时接有一台功率计对电参数进行监控。 图 1. 积分球内部结构
图 2 3m 积分球内的辅助光源 实验室中积分球直径主要有1m、1.75m 以及3m。试验时要根据不同的灯具选择不同直径大小的积分球进行测试，一般以灯具直径的1.5 倍作为参考的标准。3m 的积分球与其他两个相比，内部多一辅助光源。辅助光源的作用是用来弥补灯具因形状等的原因而造成测量时光通量的损失。三者除了结构大小不一外，所能测量的光通量的量程也是不一样的，测量时要注意量程的选择。 2.积分球的测量方法介绍 2.1相关定义介绍 （1）背景信号：可以理解为在无信号输入的时候，系统中仍输出的一些杂波信号。例如在积分球中光源未点亮，将球体密封，此时读出的光通量应为0，而实际上仍能读出很小的一些信号，此类信号可以认为是背景信号。 （2）侦测极限：指设备或测量方法能测量的最小极限。在使用设备时，为了避免背景信号的干扰，通常要先校零也就是将背景信号滤掉。换言之，所有比背景信号小的信号都会被滤掉，即背景信号可以理解成是这个设备的侦测极限。 （3）标准灯：用于复制和保持光度、辐射度量的单位及量值传递的各种电光源。它们是光学辐射计量中的标准量具，也就是一种经过校准的，在校准条件下（特定电流或特定电压）能发出固定光通量的灯具。 2.2测量方法 与分布光度计不一样的是，积分球采用的是相对比较法的测量。实际测量值是通过跟标准灯比较计算得出的，所以测量时一般需要先用标准灯定标。定标的意思就是用标准的灯具去让设备去建立一个标准，用来与实际测量值做对比。 实际上定标过的设备，用不同的标灯进行查验，得出的特性值仍然存在一定的误差。误差有大致分为两种形式，一种是固定数值的误差，如图。图中的y 轴代表误差的大小，可以看出每个测试出来的误差都是10，这就是一种固定数值误差的理想体现方式。
GO-SPEX500空间光谱辐射计快速操作指南S1
GO-SPEX500空间光谱辐射计 快速操作指南 1 准备工作 1.1为保证测试精度，环境温度推荐控制在25±1℃。 1.2光源在测试前要进行老炼，若已经经过老炼无需此进行步骤。 1.3测试前要准备必要的夹具。 1.4准备内六角扳手、螺丝刀、万用表等常用工具以及导线若干。 2 灯具配光测试 主要测试灯具的电参数、配光和灯具效率等参数。 2.1 装夹 灯具在装夹时要注意灯具的中心与转台的转动中心要重合，可以利用十字激光对准器进行对准。安装时建议对于C0平面位置要用记号笔作标志。 2.2 灯具照片 灯具夹装在分布光度计上后，可再拍几张照片。这些照片的某一张可以用于测试报告中以增强报告的可读性，同时也便于出现问题后分析问题。 2.3 测试 正确接线。 点亮灯具。用功率计记录灯具的电参数。 根据灯具发光口面的大小，调整可移动光阑片开孔的大小，保证探测器能“看到”整个灯具发光面，调整完毕后可关闭暗箱门。 监视并等待灯具发光稳定，一般都要30分钟以上或更长。 软件操作：点击“操作”菜单下的“配光测试”进入测试，在测试信息对话框中输入相关的信息，确认输入正确的测试距离（仅在第一次使用软件时需要输入）。在测试光源处选择“室内灯具”或“道路灯具”等，在光源数据处输入光源额定光通量和实测光通量。若是LED灯具，可选择“为整体式灯具类型”选项。输入完后，按确定进入测试界面进行测试。测试界面如图1所示。 测试角度一般按用户手册5.3节设置。
. 图1 配光测试界面 2.4 注意事项 ◆电参数请务必记录。 ◆测试距离务必设置正确。 3 文件保存 3.1 测试完成后，软件会自动提示用户保存文件，用户设置好保存路径和文件名即可。文件 保存格式为*.GOS，此格式只能用远方GOSoft软件打开。 3.2 规范测试信息 在GOSoft软件中要输入厂商、灯具名称、型号等信息，这些信息可以在测试完成后再在软件中修改。但存档之前建议把这些信息输入齐全，以便于以后查看报告。 3.3 打印报告 参照GO-SPEX500用户手册5.3节。 4 空间颜色分布测试 4.1 光谱辐射计定标 4.1.1 在转台上正确安装标准灯，再按标定电流值点亮标准灯。 4.1.2 利用激光对准器调整标准灯位置，使标准灯出光方向对准光谱测试单元。
太阳辐射.
太阳辐射.
太阳辐射 一、太阳辐射光谱和太阳常数 太阳辐射光谱 太阳辐射中辐射能按波长的分布，称为太阳辐射光谱，见图2.4。从图中可看出，大气上界太阳光谱能量分布曲线，与用普朗克黑体辐射公式计算出的6000K的黑体光谱能量分布曲线非常相似。因此可以把太阳辐射看作黑体辐射。太阳是一个炽热的气体球，其表面温度约为6000K，内部温度更高。根据维恩位移定律可以计算出太阳辐射峰值的波长λmax为0.475μm，这个波长在可见光的青光部分。太阳辐射主要集中在可见光部分（0.4～0.76μm），波长大于可见光的红外线（＞0.76μm）和小于可见光的紫外线（＜0.4μm）的部分少。在全部辐射能中，波长在0.15～4μm之间的占99%以上，且主要分布在可见光区和红外区，前者占太阳辐射总能量的约50%，后者占约43%，紫外区的太阳辐射能很少，只占总量的约7%。
太阳常数 太阳辐射通过星际空间到达地球表面。当日地距离为平均值，在被照亮的半个地球的大气上界，垂直于太阳光线，每秒每平方米的面积上，获得的太阳辐射能量称为太阳常数，用Rsc (Solar constant)表示，单位为（W/m2）。太阳常数是一个非常重要的常数，一切有关研究太阳辐射的问题，都要以它为参数。关于太阳常数的研究已有很长历史了，早在20世纪初，人们就已经通过各种观测手段估计它的取值，认为大约应在1350～1400W/m2之间。太阳常数虽然经多年观测，由于观测设备、技术以及理论校正方法的不同，其数值常不一致。据研究，太阳常数的变化具有周期性，这可能与太阳黑子的活动周期有关。在太阳黑子最多的年份，紫外线部分某些波长的辐射强度可为太阳黑子最少年份的20倍。近年来，气候学家指出，只要地球的长期气候发生1%的变化，就会引起太阳常数的变化。目前已有许多无人或有人操作的空间实验对太阳辐射进行直接观测，并在宇宙空间实验站设计
光谱测量
图1原子自发辐射发射光子 光谱仪和光谱的观察 光谱是光源所发射的辐射强度随波长（频率）的分布，它反映了光源的构成物质和其它的一些特性。我们今天所掌握的有关原子和分子结构方面的知识绝大部分都来自光谱的研究。在电磁辐射和物质相互作用时能观察到吸收或发射光谱，它们从多方面提供了原子和分子结构和它们与周围环境相互作用的信息。因此，光谱的观察在科学研究和生产生活中有着十分重要的意义。 【实验目的】 1． 掌握光栅光谱仪的工作原理和使用方法，学习识谱和谱线测量等基本技术。 2． 通过光谱测量了解一些常用光源的光谱特性。 3． 通过所测得的氢（氘）原子光谱在可见和近紫外区的波长验证巴尔莫公式并准确测 出氢（氘）的里德堡常数。 4．*测出氢、氘同位素位移，求出质子与电子的质量比。 【原理】 1．典型光源光谱发光原理 （1）热辐射光源(白炽灯) 这一类光源特点是物体在发射辐射过程中不改变内能，只要通过加热来维持它的温度，辐射就可继续不断地进行下去．这类光源包括我们常用的白炽灯、卤素灯、钨带灯和直流碳弧灯等一些常用光源。它们光谱是覆盖了很大波长范围连续光谱，谱线的中心频率和形状与物体温度有关，而与物质特性无关，温度越高，辐射的频率也越高。 （2）发光二极管 通过n 型半导体的电子和p 型半导体在结间的偶合发出光子，发光频率与电子跃迁能级有关。如果，跃迁的上能级为E 2、下能 级为E 1，则发出光子的频率v 满足 其中h =6.626?10-34Js 为普朗克常数，发光二极 管跃迁的上下能级都是范围较宽的能带结构， 因此，其谱线宽度一般也较宽。分子和晶体也 有这种带状的能级结构，谱线也有一定的宽度。 （3）光谱灯 光谱灯工作物质一般为气体或金属蒸汽，通过 1 2E E hv -=