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常暉電子(圖)|積分球設(shè)計(jì)|上海積分球：

積分球測(cè)量法中光譜儀的工作原理

廣州常暉電子科技有限公司主要生產(chǎn)積分球、ccd光譜儀、透過(guò)率測(cè)試儀、反射率測(cè)試儀、石英光纖、校準(zhǔn)光源、光譜測(cè)試支架配件等等。廣州常暉電子科技有限公司主要銷(xiāo)售范圍:北京市，天津市，上海市，重慶市，河北省，山西省，遼寧省，吉林省，黑龍江省，江蘇省等等省份。廣州常暉電子科技有限公司立志成為中國(guó)光電行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。為國(guó)內(nèi)科研單位和工業(yè)客戶(hù)提供高品質(zhì)、高性?xún)r(jià)比的光電產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)

下面說(shuō)一下積分球測(cè)量法中光譜儀的工作原理

（1）光電倍增管式光譜儀內(nèi)部的工作原理

　　被測(cè)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(duì)光譜光功率信號(hào)進(jìn)行分解。

　　因?yàn)樽鳛楣怆娹D(zhuǎn)換的光電倍增管本身無(wú)法區(qū)分光譜，所以由機(jī)械裝置轉(zhuǎn)動(dòng)光柵來(lái)把一定帶寬的單色光功率信號(hào)按照波長(zhǎng)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(hào)轉(zhuǎn)換并多級(jí)放大為電信號(hào)，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(guò)程中，上海積分球，技術(shù)非常復(fù)雜。

　　此外，測(cè)量需要準(zhǔn)確的波長(zhǎng)掃描(這對(duì)于光譜連續(xù)的燈的測(cè)量準(zhǔn)確性不是問(wèn)題，但對(duì)分離光譜的燈的光色參數(shù)特別是色參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確性很重要，例如白熾燈的色溫測(cè)量準(zhǔn)確度很高而三基色節(jié)能燈的色溫測(cè)量準(zhǔn)確度較差)，測(cè)量的分辨率和準(zhǔn)確度又與輸入輸出狹縫寬度、波長(zhǎng)定位及掃描步長(zhǎng)關(guān)系很大。

　　所以光電倍增管式光譜儀的測(cè)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(cè)量準(zhǔn)確度可以很高，但光電倍增管也有缺點(diǎn)：

　?、凫`敏度因強(qiáng)光照射或因照射時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而降低，停止照射后會(huì)部分地恢復(fù)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“疲乏”。我們?cè)趯?duì)一臺(tái)使用了多年光電倍增管式光譜儀對(duì)同一白熾燈連續(xù)重復(fù)測(cè)量90 分鐘試驗(yàn)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%)；

　?、诠怅帢O表面各點(diǎn)靈敏度不均勻；

　?、墼趯?shí)際測(cè)量中施加的電壓太高會(huì)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(cè)燈的復(fù)色光分解為按波長(zhǎng)大小順序排列的光譜光功率信號(hào)，并一次性同時(shí)投射到可區(qū)分光譜波長(zhǎng)的CCD陣列上，這種一次成像接收并獲得各波長(zhǎng)光譜光功率信號(hào)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(lái)“分時(shí)段”接收各波長(zhǎng)光譜光功率信號(hào)。并由此不再需要光柵掃描的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。

　　所以，測(cè)量速度非?？?，積分球光源，可達(dá)毫秒級(jí)。目前，照明用的較好的CCD轉(zhuǎn)換器為2048位，計(jì)算可得z高波長(zhǎng)精度為0.2nm。各方面總體來(lái)說(shuō)，目前精度還比不上光電倍增管式光譜儀。

CCD的缺點(diǎn)有：①基底噪聲較大；②暗電流與溫度關(guān)系密切，需冷卻，每降低5～7℃，暗流就減小一半，專(zhuān)業(yè)應(yīng)用的CCD常用液氮制冷，使其溫度低于-110℃；半導(dǎo)體制冷一般為-10℃至-20℃，難以達(dá)到很高水平；③ CCD器件各個(gè)像素的量子效率不一致，會(huì)造成各波長(zhǎng)光功率大小測(cè)量誤差，這比上面提到的光電倍增管光陰極表面各點(diǎn)靈敏度不均勻的影響要嚴(yán)重。

以上兩種光譜儀內(nèi)部技術(shù)上非常復(fù)雜，各環(huán)節(jié)都有可能產(chǎn)生誤差，設(shè)備成本檔次不同，誤差級(jí)別就不同，且購(gòu)買(mǎi)設(shè)備時(shí)已固化了的。使用設(shè)備的檢測(cè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)不可能、也不允許隨便動(dòng)。除光譜儀之外，我們?cè)谑褂脮r(shí)更應(yīng)注意避免或改進(jìn)整個(gè)測(cè)量活動(dòng)中可能存在的許多其它誤差源。

　　值得一提的是：對(duì)于較早期的機(jī)械掃描光電倍增管式光譜分析儀中，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)參考燈定標(biāo)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)光電倍增管的負(fù)高壓使其各光譜中的z大光功率值在電腦中掃描顯示約為20% 高度，之后的測(cè)量中該負(fù)高壓調(diào)節(jié)旋鈕就不要再動(dòng)了，否則需重新定標(biāo)。

　　其后測(cè)量中只需調(diào)節(jié)放大率旋鈕，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)參考燈一般為發(fā)光效率很低的白熾燈，而被測(cè)燈或LED燈發(fā)光效率可能高于它的數(shù)倍至十?dāng)?shù)倍，不一定光通量正好接近的標(biāo)準(zhǔn)參考燈；此外，白熾燈的光譜與很多被測(cè)燈的差異很大。

所以，常常需要調(diào)節(jié)電流放大率旋鈕來(lái)防止被測(cè)光譜功率信號(hào)防止溢出。另外，應(yīng)比較一下各電流放大率旋鈕的各檔位在測(cè)量同一被測(cè)燈時(shí)，其結(jié)果是否一致。當(dāng)不一致時(shí)，需要用標(biāo)準(zhǔn)參考燈在各檔位都檢測(cè)一下，選取與計(jì)量校準(zhǔn)值接近的檔位。

廣州常暉電子科技有限公司擁有一支光機(jī)電一體化、自動(dòng)控制、精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)軟硬件和通訊技術(shù)的多學(xué)科組成、經(jīng)驗(yàn)豐富、志同道合的團(tuán)隊(duì)。從事光學(xué)和光機(jī)電產(chǎn)品的研發(fā)，生產(chǎn)，市場(chǎng)推廣和銷(xiāo)售。公司經(jīng)營(yíng)的產(chǎn)品包括光纖光譜儀，ccd光纖光譜儀，光學(xué)測(cè)試儀器、激光器、光源及各種光學(xué)配件等，可廣泛應(yīng)用于光學(xué)領(lǐng)域的科研，教學(xué)，積分球設(shè)計(jì)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品已涉及照明電器、LED行業(yè)、化學(xué)、環(huán)保、生物、水質(zhì)分析等多個(gè)領(lǐng)域。

積分球的基本構(gòu)成

廣州常暉電子科技有限公司主要生產(chǎn)：積分球、IS積分球、紫外積分球、光譜積分球、光積分球。我們的積分球有兩種材料：一是國(guó)內(nèi)比較常見(jiàn)的硫酸鋇涂層的積分球，這種適合做直徑比較大的積分球，二是國(guó)內(nèi)少有，并且質(zhì)量比較好的聚四氟乙烯材料燒制的積分球，這種材料的積分球穩(wěn)定性相對(duì)高一點(diǎn)。我們主要銷(xiāo)售：珠三角地區(qū)、浙江、云南、河北、河南、青海、江蘇等全國(guó)各地。

廣州常暉電子科技有限公司理想積分球要保證積分球內(nèi)表面為一個(gè)完整的幾何球面，半徑處處相等，球內(nèi)壁是均勻漫反射面，對(duì)各種波長(zhǎng)的入射光線(xiàn)具有相同的漫反射比，球內(nèi)沒(méi)有任何物體，光源也只看作發(fā)光而沒(méi)有實(shí)物的抽象光源。其積分球基本構(gòu)成如下：

1）內(nèi)部空的整球殼，內(nèi)壁涂白色的漫反射層；

2）球直徑按待測(cè)樣本、待測(cè)燈尺寸而定；

3）球壁上開(kāi)三小窗口，分別為入射窗口、樣品窗口、傳感器窗口。

廣州常暉電子科技有限公司是光纖光譜儀等產(chǎn)品專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)加工的公司，擁有完整、科學(xué)的質(zhì)量管理體系。廣州常暉電子科技有限公司的誠(chéng)信、實(shí)力和產(chǎn)品質(zhì)量獲得業(yè)界的認(rèn)可。歡迎各界朋友蒞臨參觀(guān)、指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。公司擁有一批高素質(zhì)人才，遠(yuǎn)方積分球，精神團(tuán)結(jié)、思維創(chuàng)新，工作務(wù)實(shí)，在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新，成功開(kāi)發(fā)出了更新穎、更方便、更可靠的透過(guò)率測(cè)試儀、積分球光譜檢測(cè)系統(tǒng)滿(mǎn)足行業(yè)檢測(cè)日益發(fā)展的更高要求，使公司更具科技競(jìng)爭(zhēng)力。

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