氘灯光谱辐射亮度(250 nm~400 nm)校准规范.docxVIP

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氘灯光谱辐射亮度(250nm~400nm)校准规范

1范围

本规范适用于氘灯在(250nm~400nm)波长范围内的光谱辐射亮度的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件:

JJG383光谱辐射亮度标准灯

凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其必威体育精装版版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

3概述

氘灯是一种气体放电灯,氘灯按窗口的形式分类可以分为端窗型氘灯和侧窗型氘灯两种。虽然因使用的要求和加工的工艺不同每种氘灯有所不同,但其基本的结构和性质是相同的。由于氘灯发出的辐射主要集中在紫外波段,且具有稳定性高、复现性好、寿命长、体积小、使用方便等优点,使其成为紫外波段常用的光谱辐射亮度传递标准光源。图1为两种窗口形式的氘灯结构示意图。

(a)端窗型氘灯

图1氘灯的结构示意图

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(b)侧窗型氘灯

图1氘灯的结构示意图

1—发光孔2—阴极/灯丝3—阳极

4计量特性

4.1稳定性

经过预热后,氘灯的稳定性≤2%/h。

4.2重复性

氘灯光谱辐射亮度的重复性≤1%。

4.3氘灯光谱辐射亮度

氘灯光谱辐射亮度≥0.5μW/(cm2·nm·sr)。

注:以上指标不适用于合格性判定,仅提供参考。

5校准条件

5.1环境条件

校准工作所在房间,周围无影响仪器正常工作的电磁场、机械振动,无杂散光干扰。室内清洁,无腐蚀性气体。温度应保持在(23±5)℃,湿度小于85%RH。

5.2校准用设备

5.2.1光谱辐射亮度标准氘灯

光谱辐射亮度标准氘灯应经过老化,年稳定性≤2%,光谱辐射亮度不确定度≤5%

(k=1)。

5.2.2氘灯光谱辐射亮度校准装置

氘灯光谱辐射亮度校准装置如图2所示。

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图2氘灯光谱辐射亮度校准装置示意图

该装置主要由光学系统和光谱辐射计组成。

光学系统:由成像凹面反射镜、平面反射镜以及相应的光学调节支架、视场光阑、挡屏、光轨、灯架及其调节平台等组成。挡屏外表面要发黑,整个装置要用漫反射比低的材料围起,以屏蔽杂散光。视场光阑为圆形小孔,视场光阑的大小通过光学系统物像比例关系确定氘灯发光面的大小。氘灯发光面的大小,为其光谱辐射亮度的限定几何条件,应与上一级氘灯保持一致。

光谱辐射计:包括单色仪和探测部分。单色仪的工作波长范围不小于(250~400)nm,波长示值误差应小于0.1nm,杂散光水平小于10-4;探测器部分由性能稳定、高灵敏度的光电接收器及相应的数字电测仪表组成。读数的有效数字必须在三位半以上。探测部分的线性误差应小于0.1%。

5.2.3电测和供电设备

氘灯由直流稳流电源供电,电测和供电电路如图3所示。标准电阻等级不低于0.01级,额定电流不小于1A,数字电压表准确度等级不低于0.05级。直流稳流电源要求满足氘灯的供电要求,电流随时间漂移≤0.5mA/h。

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图3氘灯供电和电测控制线路图

6校准项目和校准方法

校准前,应检查氘灯的外观。氘灯应标明制造厂名、出厂编号、型号,玻壳应透明,不得有气泡、结石、斑点、条纹、擦伤、发雾及影响透明度的缺陷,薄厚均匀。

6.1稳定性的校准

点燃待测氘灯并经过预热后,在波长300nm处,分别于0min,10min,20min,30min,40min,50min和60min用氘灯光谱辐射亮度校准装置测量光谱辐射亮度值,共测量7次,设测量最小值为Lλmin,最大值为Lλmax,按式(1)计算稳定性S。

S=×100%(1)

6.2重复性的校准

点燃待测氘灯并经过预热后,在波长300nm处,分别进行n(n≥6)次光谱辐射亮度测量并得到n个测量值(L1,…,Ln),则平均值为:

L=Li/n