Фотометрические испытания по-прежнему крайне необходимы производителям осветительных приборов, светодиодных модулей, автомобильных ламп, дисплеев и архитектурного освещения. Возможность определения светового потока и даже измерения спектрального распределения мощности была бы невозможна без пространства, в котором свет равномерно распределен по всей поверхности независимо от характера излучения. интегрирующая сфера Именно с этой целью он и был создан. Вместо измерения света только в том направлении, в котором он распространяется, сфера измеряет свет во всех направлениях, что позволяет проводить анализ полного светового потока независимо от формы луча, ориентации линзы или геометрии конструкции светильника.
Современные системы освещения характеризуются очень направленным лучом, конечной оптической формой и многочиповыми структурами. В случаях, когда свет регистрируется прямым методом, результаты различаются в зависимости от расположения детектора.

Почему равномерное распределение света имеет важное значение

Любой источник света имеет пространственное распределение. Как и в случае с традиционными лампами, свет излучается во всех направлениях, хотя даже геометрия отражателя изменяет световой поток. Выравнивание этих изменяющихся режимов излучения приводит к тому, что информация перестает быть достоверной. Это особенно актуально при сравнении различных технологий освещения.
Равномерность также обеспечивает возможность измерениям значений, отражающих общее количество излучаемого света, а не его направленность. С научной точки зрения, интегрирующая сфера образует распределение Ламберта, так что яркость, покрывающая поверхность детектора, не зависит от местоположения источника, на котором он установлен. В отсутствие равномерной диаграммы рассеяния выходной сигнал детектора будет варьироваться, что приведет к неточным значениям потока.

Основная структура внутренней части интегрирующей сферы

Внутренняя поверхность интегрирующей сферы покрыта диффузионным слоем материала с высокой отражательной способностью. Покрытие не просто яркое; оно должно отражать лучи несколько раз, так что направленного поведения быть не должно. Микроструктурированные частицы, включенные в специальные отражающие покрытия, не поглощают спектральную энергию неравномерно. Направленное отражение возникает из-за любых дефектов покрытия или запотевших участков и искажает результаты.
Идеальная сфера подразумевает, что при отражении падающего излучения все направления статистически равны. По мере попадания света в резонатор он реверберирует до тех пор, пока изменения интенсивности не исчезнут. Когда свет достигает детектора, направление первоначального излучения перестает иметь значение.

Как интеграция математически устраняет ошибку направления

Радиометрическое усреднение осуществляется с помощью интегрирующей сферы. Когда свет попадает во внутреннюю часть детектора, часть его теряется за счет поглощения. Это означает, что при многократном повторении энергия распределяется равномерно. Математически такое многократное рассеяние представляет собой геометрическую последовательность ослабления. Детектор измеряет ослабленное, но полностью сглаженное распределение.
Именно это усреднение делает оптическую интегрирующую сферу полезной. Мощный процессор прямого излучения со слабым боковым излучением светодиода все еще может считаться процессором с полной выходной мощностью. В отличие от углового распределения, интегрирующая сфера накапливает полное излучение.

Критическая роль расположения перегородок

Источник света может быть не в состоянии напрямую осветить детектор, хотя интегрирующая сфера должна обеспечивать равномерное освещение. В отсутствие этого экрана часть света достигнет детектора, прежде чем рассеется, и зафиксирует показания, превышающие реальные.
Положение защитной перегородки зависит от размеров детекторов, размера отверстия порта и геометрии источника. Неправильная конфигурация перегородки приводит к появлению локальных зон перегрева и нарушает однородность излучения. В современных системах используются регулируемые экранирующие кольца, позволяющие адаптировать перегородку к образцам различных размеров.

LPCE-2(LMS-9000)Интегрированная сферическая система высокоточного спектрорадиометра

Размещение портов и согласованность измерений

Место установки источника имеет важное значение. Слишком большие отверстия приводят к значительным потерям энергии, что ухудшает равномерность распределения.
Детекторный порт и входной порт должны быть направлены друг на друга, но не расположены лицом к лицу, поскольку в этом случае реализуется направленная передача. Только в случае пространственного разделения портов оптимальное внутреннее рассеяние. LISUN Создает шары на основе принципа правил полярной юстировки таким образом, что детектор принимает только рассеянное излучение.

Диаметр сферы и показатели однородности

Сферы должны быть большими, поскольку это обеспечивает более высокую степень однородности за счет многочисленных отражений, происходящих до экспозиции детектора. Маленьких сфер достаточно в случае небольших светодиодных корпусов. Размер сферы является важным фактором, влияющим на точность больших светильников, поскольку лампы с отражателями имеют более длинные лучи.
При яркости 3000-10000 люмен, а при яркости менее 1000 люмен, на стенках светильника скапливается влага, и при использовании сфер меньшего диаметра может наблюдаться изменение цвета покрытия. Шары большего диаметра обеспечивают лучшее рассеивание тепла, что гарантирует сохранность покрытия.

Влияние отражательной способности покрытия на измерения

Распределение экспозиции определяется отражательной способностью светоотражающего покрытия. Увеличение отражательной способности приводит к увеличению циклов рассеяния. Обычные сферические покрытия обладают отражательной способностью более 95 процентов в видимом диапазоне частот. Когда спектральная характеристика изменяется из-за избирательного поглощения покрытия, это влияет на оценку коррелированной цветовой температуры. Именно поэтому старение покрытия является проблемой, требующей калибровки в качестве параметра технического обслуживания.
Целостность покрытия определяет степень, в которой интегрирующая сфера будет имитировать равномерное поведение поля в течение длительного времени. В случае попадания влаги, пыли или царапин отражательная способность снижается, а равномерность ухудшается.

Стабилизация реакции за счет внутренней диффузии

Когда источник включен, внутренняя структура не стабилизируется мгновенно. Этот период стабилизации также важен при измерении светодиодов, работающих в режиме ШИМ. Стабильное интегрирование необходимо для измерения средней световой мощности, а не однократного изменения.
В описанных сферах имеется ряд детекторов для ускорения стабилизации и уменьшения зависимости от положения. Однако для обеспечения согласованности суммарных откликов необходима калибровка для корреляции выходных сигналов детекторов.

Требования к калибровке и прослеживаемости

Для фотометрической калибровки необходимы источники света (возможно, другие системы) с прослеживаемым до сертифицированных значений светового потока в лаборатории выходным потоком. Калибровка обеспечивает компенсацию снижения отражательной способности покрытия, потерь в порту и на входе, дрейфа детектора и изменений рассеяния. В процессе калибровки рассматриваются несколько спектральных диапазонов, поскольку оптическая интегрирующая сфера используется не только для измерения светового потока, но и для прогнозирования коррелированной цветовой температуры.
В современных системах используется автоматизированная спектральная калибровка, при которой детектор снимает эталонные траектории освещения. Несмотря на спектральное распределение различных типов светодиодов, тестирование продукции остается надежным даже после калибровки.

Приложения, зависящие от поведения однородной сферы.

Классификация светового потока осуществляется с помощью сфер, используемых производителями светодиодных корпусов. Система измеряет каждый светодиод, после чего он классифицируется по характеристикам. Это крайне важно, поскольку светоотдача, цветность и спектральная характеристика светодиодов в каждой партии совпадают.
Производители больших ламп используют сферические рассеиватели для проверки результатов сборки на этапе интеграции отражателей. В концентрированных защитных устройствах могут использоваться рассеиватели, оптические линзы и призматические крышки. Сферическое тестирование позволяет убедиться в том, что оптическое рассеивание не уменьшает сумму эффективных световых потоков.
В архитектурных проектах для освещения используются сферы, которые позволяют корректировать декоративные элементы, поскольку изменение направления светового потока обусловлено особенностями конструкции. В автомобильных осветительных модулях используются сферические элементы для анализа общего светового излучения, а управление световым лучом оценивается независимо.
Производители медицинского оборудования измеряют освещенность хирургических систем и портативных детекторов. Оптическая точность — это способ обеспечения безопасного уровня освещенности при медицинском применении.

Заключение

Современные интегрирующая сфера В современной интегрирующей сфере свет распределяется равномерно за счет многократного рассеяния лучей через четко определенную сферическую полость с высокой отражательной способностью. Полученные данные дают истинное общее световое течение, а не направленную интенсивность, что позволяет эффективно проводить анализ эффективности, хроматические исследования, прогнозирование спектрального старения и разделение корпусов и ячеек. Направленная погрешность является нежелательным свойством оптических интегрирующих сфер, что делает ее необходимой для производства светодиодов, фотометрических лабораторий, сертификации регулируемой продукции и сложных исследовательских центров, где небольшие изменения в измерениях влияют на процесс принятия решений инженером.

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