萊森光學(xué)（深圳）有限公司
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閱讀：576發(fā)布時間：2022-10-13
積分球測量法的原理是在積分球中先用標(biāo)準(zhǔn)參考燈定標(biāo)，再測量被測燈，再由電腦進(jìn)行比較處理的相對法測量。
當(dāng)被測燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈在各方面都相似時，誤差就會減少到最小。但即使是這樣，在實際的設(shè)備和測試過程中都會有很多因素使其產(chǎn)生偏離，更何況大多數(shù)被測燈與標(biāo)準(zhǔn)參考燈之間的差異很大。
雖然有的因素偏離理想情況較少，單一因素對測量結(jié)果影響不大。但是偏離理想的因素太多，其交叉關(guān)聯(lián)影響的可能性就會越大，誤差也會越大。所以，應(yīng)盡量減少設(shè)備和測試過程中的各種偏離。
積分球測量法有光度測量法和光譜測量法之分。早期單純用指針式光電檢流計表來讀取光度探頭中的光電流，再用手工計算的方法，其誤差很大，早已經(jīng)不用了。之后改進(jìn)為用數(shù)字表讀數(shù)，但仍然過時很久了。目前，使用得多的是積分球光譜測量法。它又可分為光電倍增管式和CCD陣列式兩種。
（1）光電倍增管式光譜儀內(nèi)部的工作原理
被測燈發(fā)出的復(fù)色光在積分球內(nèi)均勻混光后被光纖輸入端頭接收，并由光纖傳送進(jìn)入光譜儀，再經(jīng)濾色進(jìn)入輸入狹縫，投射到光柵上對光譜光功率信號進(jìn)行分解。
因為作為光電轉(zhuǎn)換的光電倍增管本身無法區(qū)分光譜，所以由機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動光柵來把一定帶寬的單色光功率信號按照波長大小依次投射到輸出狹縫，由緊貼狹縫的光電倍增管接收并把光功率信號轉(zhuǎn)換并多級放大為電信號，再由外部電路進(jìn)一步放大輸出到電腦中進(jìn)行處理。在這一系列過程中，技術(shù)非常復(fù)雜。
此外，測量需要準(zhǔn)確的波長掃描(這對于光譜連續(xù)的燈的測量準(zhǔn)確性不是問題，但對分離光譜的燈的光色參數(shù)特別是色參數(shù)測量準(zhǔn)確性很重要，例如白熾燈的色溫測量準(zhǔn)確度很高而三基色節(jié)能燈的色溫測量準(zhǔn)確度較差)，測量的分辨率和準(zhǔn)確度又與輸入輸出狹縫寬度、波長定位及掃描步長關(guān)系很大。
所以光電倍增管式光譜儀的測量速度較慢，早期的光譜儀一般需2～3分鐘，近期的也需要10秒鐘左右。光電倍增管式光譜儀的測量準(zhǔn)確度可以很高，但光電倍增管也有缺點：
①靈敏度因強(qiáng)光照射或因照射時間過長而降低，停止照射后會部分地恢復(fù)，這種現(xiàn)象稱為“疲乏"。我們在對一臺使用了多年光電倍增管式光譜儀對同一白熾燈連續(xù)重復(fù)測量90 分鐘試驗中，其光通量不斷單向下降達(dá)3%，但色溫變化很小在5K 內(nèi)(0.2%)；
②光陰極表面各點靈敏度不均勻；
③在實際測量中施加的電壓太高會產(chǎn)生噪聲。
（2）陣列式CCD光譜儀內(nèi)部的工作原理
與光電倍增管式不同的地方是，陣列式CCD光譜儀由光柵把被測燈的復(fù)色光分解為按波長大小順序排列的光譜光功率信號，并一次性同時投射到可區(qū)分光譜波長的CCD陣列上，這種一次成像接收并獲得各波長光譜光功率信號的方式替代了需要掃描依次把單色光輸入到光電倍增管中來“分時段"接收各波長光譜光功率信號。并由此不再需要光柵掃描的機(jī)械轉(zhuǎn)動裝置。所以，測量速度非?？欤蛇_(dá)毫秒級。
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