如何測量光通量?

發布日期:2023-05-26 11:55:48   瀏覽量 :1487
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測量光通量有兩種方法:用積分球或光強分布測量。積分球方法是將樣品光源放在積分球內(積分球中空,內壁是高漫散射的白色硫酸鋇圖層),然后用傳感器接收光。這種情況下,傳感器必須就參考光源進行校準。
對于光強分布測量方法,傳感器在樣品周圍固定距離的同心位置上移動,進而測得光強分布。

積分球法

光通量有時也被稱為總光通量,以此強調它是所有方向的總和。 它也被稱為4π通量,因為一個完整的球體有4π的立體角。要收集4π立體角的所有光,光源須在球體的中心。圖1a為測量光通量的常規4π幾何結構。捕獲所有方向發射的輻射,并測量總光通量。

圖1 國際照明委員會為所有光源(a)和不具有后向輻射的光源(b)推薦的球體幾何圖形

對于可以忽略不計或沒有輻射的光源,可以以更方便的前向通量或2π幾何空間測量總通量。在圖1b中,光源位于球壁的端口處。只有前半球發射的光輻射才用于測量。這種前向輻射是大多數LED產品的典型特征。積分球必須根據測量幾何、同時遵循替代原理進行絕對校準。替代原理指出,應該通過與相似空間和光譜分布的標準源進行比較來測量測試光源。

測角光度計方法

雖然使用測角光度計來測量光通量或輻射功率比使用積分球更費時,但是卻更精確。測量過程中不需要光通量標準燈作為參考值。如果必須測量不同發光強度分布的燈,它是首選的方法,是校準光通量標準燈的基準,為其他測試程序提供參考值。測角光度法的另一個顯著特征是測量部分光通量和半強度角的能力。當測量與能量效率相關的特性或是否符合Zhaga規格時,需要確定這些值。

該方法可以通過一個圍繞LED的假想球體來描述。一個余弦校正檢測器在距離r(球半徑)處的特定路徑上在球體的表面上移動。檢測器的作用就是用于確定輻照度E。計算公式見下圖:(dA代表檢測器面積,dΦ代表部分輻射通量)

為了確定總輻射功率,檢測器以角度θ遞增地移動。角度φ 從0°至360° 變化時,相應記錄角度θ 的值,根據球體的恒定緯度,掃描各個區域??傒椛涔β?Phi;為:

或者,也可以使用固定的檢測器,掃描LED末端。但是,對于有對流冷卻的模塊和燈具,這可能不適用。

LED移動而檢測器不移動。角度φ 通過旋轉LED的機械軸進行調節,而角度θ通過旋轉其末端進行調節。檢測器位于光導軌上,可以在不同距離進行測量。

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