Интеграция сфер для измерения светового потока источников света

Интегрирующие сферы может удобно измерение просвета и тестовой мощности излучения источников света, поэтому его можно использовать для тестирования различных светотехнических изделий.

Что такое интегрирующая сфера?
Интегрирующая сфера, также известная как фотосфера, представляет собой полую сферу с внутренней поверхностью с высокой отражающей способностью, которая используется в качестве эффективного светособирающего устройства для сбора рассеянного или излучаемого света от образцов, расположенных внутри окна или расположенных рядом с ним. Внутренние стенки интегрирующей сферы покрыты белым диффузным материалом, то есть материалом с коэффициентом диффузного отражения, близким к 1, такие материалы, как оксид магния или сульфат бария, обычно напыляются на внутреннюю поверхность после однородного смешивания с каучуком. клей.

Основной принцип интегрирующей сферы заключается в том, что свет собирается через порт для отбора проб и равномерно рассеивается внутри интегрирующей сферы после многократного отражения. При использовании интегрирующей сферы для измерения светового потока результаты измерения могут быть более надежными, а интегрирующая сфера может уменьшить и устранить ошибки измерения, вызванные разницей в форме света, угле расхождения и чувствительности в разных положениях на детекторе.

Сферы широко используются в фотометрии, и в большинстве приложений эти общие оптические компоненты используются в сочетании с другими фотонными устройствами, такими как фотометры и радиометры. В исследовательских лабораториях интегрирующие сферы можно использовать для измерения коэффициента пропускания или отражения материалов. Шары также часто используются для калибровки и измерения света в электронных устройствах обработки изображений.

Метод измерения коэффициента отражения интегрирующих сфер:
Образец хранится в порту 0 градусов, а падающий луч используется для определения коэффициента отражения через порт 180 градусов. Сфера пространственно интегрирует полное отраженное излучение, и оно измеряется дефлекторным детектором. Отраженное зеркальное излучение можно очистить с помощью держателя образца, который использует вертикальное падение для отражения любого падающего зеркального излучения.

Коэффициент отражения «зеркальный плюс диффузный» можно измерить с помощью держателя образца с 8 точками падения. Измерив оба и взяв их соотношение, можно рассчитать коэффициент отражения известного стандартного образца. Во избежание ошибок, связанных с отражающей способностью образца, образец и эталон должны иметь одинаковую отражательную способность. Для устранения такого потенциального источника ошибки измерения можно использовать двухлучевую систему. Детектор установлен на 90-градусном порту.

Измерение общего потока:
Общий оптический поток, создаваемый источником света (например, лампой), измеряется путем помещения источника света внутрь оптического элемента, где свет часто многократно отражается стенками сферы, пока не будет обнаружен фотодетектором. Эта концепция яркости широко используется в промышленности для сравнения светового потока источника света для контроля качества производства. Другие основные элементы, необходимые для этой конфигурации, включают в себя детекторы наблюдательно-визуального отклика и диффузоры.

Измерение коэффициента передачи интегрирующих сфер:
Свет, падающий на образец и проходящий через образец, называется коэффициентом пропускания. Если образец имеет низкое рассеяние (например, чистый разбавленный раствор), почти весь непоглощенный свет будет пропущен. Помимо измерения коэффициента отражения, еще одним важным фактором, который необходимо учитывать при использовании интегрирующей сферы, является измерение коэффициента пропускания.

Измерение спектрального излучения:
Для измерения спектрального потока излучения, создаваемого источником света, со спектрорадиометром используется интегрирующая сфера. Эта конфигурация аналогична используемой для измерения полного потока, но вместо фотодетекторов используется спектрорадиометр. Кроме того, эта установка применима для измерения колориметрических показателей, коррелированной цветовой температуры и координат цветности.

Тестирование датчика изображения:
Сферический порт позволяет использовать оптический элемент в качестве равномерного рассеивателя источника света, где однородное излучение, исходящее от рассеянного источника, можно использовать для тестирования систем обработки изображений, таких как камеры с ПЗС или матричные детекторы. Эта установка приложения реализована путем размещения ламп внутри сферы. Выбор ламп зависит от требуемой освещенности. Для этой конфигурации детекторы не нужны.

Измерение мощности лазера:
Сферы широко используются для измерения мощности лазера в лаборатории и промышленности, где эти оптические элементы подходят для тестирования мощных и маломощных промышленных лазеров. При измерении мощности лазера правильное использование экрана помогает предотвратить прямое попадание в горячую точку лазера. Пространственная интеграция делает интегрирующую сферу подходящим выбором для тестирования лазерных диодов и других устройств с асимметричными и расходящимися характеристиками. Кроме того, высокоотражающее покрытие сферы помогает защитить материал поверхности от экстремально высоких температур.

Тестирование продукта твердотельного освещения:
Эксплуатационные характеристики светодиодных ламп и других полупроводниковых осветительных приборов получают путем тестирования и оценки эффективности светового потока и общего потока, создаваемого источником света; с помощью интегрирующей сферы можно получить точные измерения данных цветового пространства и общего потока. Хотя эти оптические элементы позволяют точно измерять указанные параметры, они не измеряют пространственное распределение луча. Для измерения рабочих характеристик этих источников света Шары обычно используют в сочетании с гониофотометром. Гониофотометр может точно измерять пространственное распределение.

Общая проверка светового потока интегрирующая сфера включает не менее двух частей – часть для образца и часть для детектора. Детектор калибруется по потоку излучения, но в основном проверяет освещенность на внутренней поверхности сферы. При использовании интегрирующей сферы для измерения светового потока светодиода необходимо учитывать размер корпуса и тип светодиода.

Интегрирующая сфера должна отвечать следующим требованиям, чтобы гарантировать, что все искривленные поверхности имеют одинаковую освещенность (значение освещенности в тестируемой области будет соответствовать освещенности всей сферы):
отношение диаметра сферы к диаметру интерфейса детектора должно быть не более 1:3;

игнорировать самопоглощение света от интерфейса образца или вспомогательного света; внутреннее покрытие имеет высокий коэффициент отражения и диффузного отражения (BaSO4);

в соответствии с требованиями CIE 127:2007 и IES LM-79 для других условий испытаний светового потока.

Согласно стандарту существует три различных конфигурации интеграции сферного тестирования:
Конфигурация 2π: образец помещается на внутреннюю поверхность интегрирующей сферы – используется для светодиодов без обратного света. Часто используется для одиночных светодиодов и светодиодных матриц.

Конфигурация 4π: образец помещается в центр сферы через интерфейс — часто используется для твердотельных источников света, дополнительные лампы необходимы для компенсации поглощения света образцом и разъемом.

Конфигурация измерения парциального светового потока: образец размещается на определенном расстоянии от границы раздела образцов – телесный угол определяется точным отверстием перед границей раздела.

LPCE-2 Интегрирующая система тестирования светодиодов сферического спектрорадиометра предназначена для измерения освещенности отдельных светодиодов и светодиодных осветительных приборов. Качество светодиода необходимо проверять путем проверки его фотометрических, колориметрических и электрических параметров. В соответствии с CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, Оптика-Инжиниринг-49-3-033602, ПОЛОЖЕНИЕ КОМИССИИ (ЕС) 2019/2015, IESNA LM-63-2, КЭС-LM-80 и АНСИ-C78.377, для тестирования продуктов SSL рекомендуется использовать матричный спектрорадиометр с интегрирующей сферой. LPCE-2 система применяется с LMS-9000C Высокоточный ПЗС-спектрорадиометр или LMS-9500C ПЗС-спектрорадиометр научного класса и формованная интегрирующая сфера с основанием держателя. Эта сфера более круглая, и результат теста более точен, чем традиционная интегрирующая сфера.

Высокоточный спектрорадиометр, интегрирующий сферу LPCE-2(LMS-9000)

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997