Optimiziranje distribucije svjetlosti u visokopreciznim spektroradiometrima s integriranim sfernim sustavima

Uvod
Točna mjerenja spektra i karakterizacija izvora svjetlosti i materijala često se izvode korištenjem spektroradiometar visoke preciznosti integriranje sustava sfera. Maksimiziranje disperzije svjetlosti unutar integrirajuće sfere bitan je dio ovih postavki.

Ovaj članak istražuje vezu između distribucije svjetlosti integrirajuće sfere i preciznosti i točnosti mjerenja spektroradiometra, kao i ukupne performanse sustava.

U ovom članku istražujemo poteškoće uspostavljanja idealne raspodjele svjetla i ispitujemo mnoge pristupe koji se koriste za povećanje jednolikost svjetla i smanjuju rasipanu svjetlost, čime se povećava točnost mjerenja.

Važnost optimizacije distribucije svjetla
Točna i pouzdana spektralna mjerenja oslanjaju se na optimiziranu disperziju svjetlosti integrirajuće sfere. Sljedeće ovisi o tome koliko je dobro raspoređeno svjetlo:
1. Točnost mjerenja: Promatrani spektri će bolje odražavati stvarne optičke karakteristike materijala ili izvora svjetlosti ako je osvjetljenje bilo ujednačeno tijekom eksperimenta. Netočna kategorizacija i analiza mogu biti rezultat neravnomjerne disperzije svjetlosti.

2. Smanjenje zalutale svjetlosti: Svjetlost koja ulazi u integrirajuću sferu, ali ide rutom koja nije planirana za korištenje u mjerenju, naziva se "zalutala svjetlost". Zalutala svjetlost, koja može kontaminirati snimljene spektre i smanjiti omjer signala i šuma, može se smanjiti optimiziranjem disperzije svjetlosti. Kako biste dobili čista i točna očitanja, bitno je regulirati rasipanu svjetlost.

3. Ponovljivost i dosljednost: Optimizacija distribucije svjetla poboljšava dosljednost mjerenja i ponovljivost. Kada postoji jednoliko osvjetljenje, moguće je usporediti očitanja iz testova provedenih u različito vrijeme ili s različitim mjernim uređajima. Zbog toga s pouzdanjem možemo uspoređivati ​​podatke, analizirati ih i provjeravati njihovu kvalitetu.

Izazovi u postizanju optimalne distribucije svjetla
Odgovarajuća disperzija svjetlosti unutar visokopreciznih spektroradiometarskih sustava integriranih sfera ima niz prepreka koje se moraju prevladati:
1. Karakteristike izvora svjetlosti: vrsta izvora svjetlosti koja se koristi u sustavu ima potencijal utjecati na način na koji se svjetlost širi. Kako bi se dobili najbolji mogući rezultati u pogledu distribucije svjetla unutar integrirajuće sfere, potrebno je uzeti u obzir i kalibrirati nekoliko različitih elemenata. Ti čimbenici uključuju spektralni sastav izvora svjetlosti, fluktuacije u intenzitetu i nejednolikosti u prostoru.

2. Geometrija i premaz sfere: Veličina, oblik i unutarnji premaz integrirajuće sfere utječu na način na koji se svjetlost raspršuje sferom. Geometriju treba konstruirati na način da se izbjegne što je moguće više sjena, a da se u isto vrijeme rasprši i rasprši što je moguće više svjetla. Budući da premaz mora imati izvanredne mogućnosti miješanja i distribucije svjetlosti, mora imati visoku refleksiju i nisko raspršenje.

3. Optika i pregrade: Uključivanje optike i pregrada unutar integrirajuće sfere ima potencijal utjecati na to kako se svjetlost raspršuje unutar uređaja. Ove komponente su organizirane na način da, skrećući i usmjeravajući smjer svjetlosti, maksimiziraju učinak disperzije svjetlosti. Planiranje i provedba svakog od ovih koraka su potrebni s velikom pažnjom kako bi se dobili najveći mogući rezultati.

Tehnike za optimizaciju distribucije svjetla
Kako bi se prevladali izazovi povezani s postizanjem optimalne disperzije svjetlosti, zamišljen je i implementiran niz različitih pristupa i razvoja u Spektroradiometar visoke preciznosti sustavi integriranih sfera:
1. Ujednačeno osvjetljenje: neophodno je imati ujednačeno osvjetljenje ako želimo dobiti najbolju moguću razinu disperzije svjetla. Osigurava da će mjerna zona imati ravnomjerno osvjetljenje u cijelosti, isključujući vruće točke i druge potencijalne uzroke varijacija u spektrima. Difuzori, integrirajuće šipke i prilagođeni sferični premazi neki su od instrumenata koji se mogu koristiti za stvaranje ujednačenosti svjetla minimiziranjem utjecaja koje prostorne varijacije u disperziji svjetla imaju na sustav rasvjete. Možete dobiti najbolje integrirajuće sfere od LISUN.

2. Algoritmi za kalibraciju i korekciju: Nedosljednosti izvora svjetlosti i komponenata sustava mogu se objasniti upotrebom tehnika kalibracije i najsuvremenijih algoritama. Kako bi se osiguralo idealno osvjetljenje, ovi algoritmi karakteriziraju i kompenziraju prostorne razlike u intenzitetu svjetla kako bi se povećala točnost i preciznost mjerenja.

3. Suzbijanje zalutalog svjetla: Zalutalo svjetlo može utjecati i na preciznost mjerenja i na ravnomjernost osvjetljenja. Pregrade, otvori i optički filtri koriste se za minimiziranje učinaka zalutale svjetlosti na izmjerene spektre blokiranjem ili preusmjeravanjem neželjenih svjetlosnih kanala. Optički filtri pomažu pri ublažavanju određenih valnih duljina ili spektralnih područja koja mogu pridonijeti kontaminaciji zalutalom svjetlošću, dok su pregrade i otvori namjerno postavljeni tako da ometaju izravne putove zalutale svjetlosti.

4. Optimizacija dizajna sfere: Oblik i dizajn integrirajuće sfere ključni su za postizanje optimalne disperzije svjetla. Optimizirani rasporedi priključaka, difuzne površine i unutarnji reflektori samo su neki od elemenata koji se nalaze u modernom sfernom dizajnu. Poboljšano miješanje svjetla unutar sfere postignuto ovim aspektima dizajna rezultira ujednačenijim osvjetljenjem i manjim prelijevanjem.

5. Monte Carlo simulacije praćenja zraka: Distribucija svjetlosti u spektroradiometarskim integrirajućim sfernim sustavima može se optimizirati upotrebom simulacija Monte Carlo praćenja zraka. Ponašanje svjetlosnih zraka modelira se u ovim simulacijama korištenjem matematičkih tehnika. Simulacije mogu pomoći u određivanju područja neujednačenosti u dizajnu i konfiguraciji sustava procjenom interakcija svjetla s različitim komponentama uključujući sferne stijenke, premaze i uzorak.

6. Praćenje i povratne informacije u stvarnom vremenu: Spektroradiometar visoke preciznosti koji uključuju sustave sfera mogu imati uključene mehanizme praćenja u stvarnom vremenu i povratne informacije kako bi se zajamčila odgovarajuća disperzija svjetla tijekom mjerenja. Različito pozicioniranje uzorka, optimiziranje postavki izvora svjetlosti ili fino podešavanje parametara sustava mogu se informirati kontinuiranim podacima svjetlosnih senzora strateški postavljenih unutar sfere. Omogućujući trenutnu povratnu informaciju, ovaj sustav osigurava dosljedno osvjetljenje i poboljšava preciznost mjerenja.

Utjecaj na mjerne aplikacije
Važnost optimizacije disperzije svjetlosti unutar Spektroradiometar visoke preciznosti integriranje sfernih sustava za širok raspon mjernih zadataka ne može se precijeniti:
1. Karakterizacija izvora svjetlosti: Precizna karakterizacija izvora svjetlosti, kao što je određivanje svjetlosnog toka, temperature boje, indeksa reprodukcije boja (CRI) i raspodjele snage spektra, omogućena je svjetlima s točnom i ravnomjernom distribucijom svjetlosti. Industrije, uključujući dizajn rasvjete, automobilsku rasvjetu i tehnologiju zaslona, ​​uvelike se oslanjaju na ove metrike za procjenu učinkovitosti i kvalitete izvora svjetlosti.

2. Refleksija i propusnost materijala: Mjerenja spektra refleksije i propusnosti materijala mogu se vjerovati kada je rasvjeta optimizirana. Za napredak optičkih premaza, boja i filmova, kao i za kontrolu kvalitete u znanostima o materijalima, ovi su podaci ključni.

3. Spektralna analiza i kolorimetrija: Točnu analizu spektra i kolorimetrijska mjerenja olakšava ravnomjerno raspoređeno svjetlo. Omogućuje točno mjerenje koordinata boja, varijacija boja i mjere kvalitete boja; oni su posebno važni u sektorima tekstila, tiska i grafičkog dizajna.

4. Fotobiološka istraživanja: Optimiziranje disperzije svjetlosti bitno je u fotobiološkim ispitivanjima, koja procjenjuju učinke izlaganja svjetlu na žive organizme. Pouzdano istraživanje fotobioloških reakcija zahtijeva dosljednu i jednoliku distribuciju svjetlosti za mjerenje intenziteta svjetlosti, spektralnog sastava i dozimetrije.

Zaključak
Postizanje preciznih i dosljednih mjerenja spektra zahtijeva optimizaciju disperzije svjetlosti unutar Spektroradiometar visoke preciznosti integriranje sustava sfera. Poboljšana preciznost, točnost i ponovljivost mjerenja moguća je kada istraživači i stručnjaci iz industrije prevladaju prepreke povezane s karakteristikama izvora svjetlosti, oblikom sfere, optikom i raspršenim svjetlom.

Optimalna distribucija svjetla može se postići upotrebom metoda koje uključuju ravnomjerno osvjetljenje, algoritme kalibracije, suzbijanje rasutog svjetla, optimizaciju dizajna sfere, simulacije praćenja zraka i praćenje u stvarnom vremenu. Karakterizacija izvora svjetlosti, istraživanje refleksije materijala, kolorimetrija i fotobiološka istraživanja samo su neka od mnogih polja koja bi mogla imati koristi od bolje distribucije svjetlosti.

Visoko precizni spektroradiometar koji integrira sferne sustave unaprjeđuje istraživanje i razvoj i kontrolu kvalitete u sektorima koji ovise o preciznim mjerenjima spektra naglašavajući optimizaciju distribucije svjetlosti.

Lisun Instruments Limited osnovao je LISUN GROUP u 2003. LISUN sustav kvalitete je strogo certificiran prema ISO9001:2015. Kao član CIE, LISUN proizvodi su dizajnirani na temelju CIE, IEC i drugih međunarodnih ili nacionalnih standarda. Svi proizvodi prošli su CE certifikat i ovjereni od strane laboratorija treće strane.

Naši glavni proizvodi su Goniofotometar, Integrirajući sferu, spektroradiometra, Napredni generator, ESD simulator oružja, EMI prijemnik, EMC test oprema, Električni sigurnosni ispitivač, Komora za zaštitu okoliša, temperatura komore, Klimatska komora, Toplinska komora, Ispitivanje soli, Komora za ispitivanje prašine, Vodootporno ispitivanje, RoHS test (EDXRF), Test žarne žice i Test iglica plamenom.

Slobodno nas kontaktirajte ako vam treba podrška.
Tehnički odjel: Service@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8615317907381
Odjel prodaje: Sales@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8618117273997

Oznake:LPCE-2 (LMS-9000)