近紫外LED总辐射通量测量比较研究

赵伟强; 刘慧; 闫劲云; 苏颖

doi:10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0635

近紫外LED总辐射通量测量比较研究

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2021.0635

中国计量科学研究院，北京 100029

基金项目: 国家自然科学基金项目(61505191)；中国计量科学研究院基本科研业务费项目(AKY1918)

详细信息

作者简介:
赵伟强（1981-），中国计量科学研究院副研究员，研究方向：固态光源计量测试技术，邮箱：zhaowq@nim.ac.cn

计量
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出版历程
- 网络出版日期: 2022-04-15
- 刊出日期: 2022-07-11

Comparative Study on Total Radiant Flux Measurement of Near-UV LEDs

National Institute of Metrology, Beijing 100029, China

摘要

摘要: 总辐射通量是表征近紫外LED光辐射特性的技术指标之一，通过测量LED的光谱总辐射通量（Total Spectral Radiant Flux，TSRF）可导出总辐射通量值。近年来中国计量科学研究院开展了TSRF的测量技术研究，并建立了350～1100 nm光谱范围的总辐射通量计量标准装置。在TSRF的计量技术研究过程中，为验证近紫外区域的不确定度评估的可靠性，分别使用TSRF标准测量装置和自行搭建的卧式变角辐射计，测量了近紫外LED的TSRF和总辐射通量值。通过比较表明，两种技术途径测量所得值在不确定度范围内具有一致性；在近紫外区域对TSRF标准测量装置的不确定度评估合理，量值可靠。
- 近紫外LED /
- 总辐射通量 /
- 光谱总辐射通量 /
- 变角辐射计 /
- 不确定度
Abstract: Total radiant flux is one of the technical indicators to characterize the radiation properties of near-UV LEDs, which can be derived by measuring the total spectral radiant flux (TSRF). In recent years, the National Institute of Metrology has carried out research on the measurement technology of TSRF, and established a standard device for measuring the TSRF ranging from 350 to 1100 nm. To verify the reliability of the uncertainty assessment in the near-UV region, the TSRF and total radiant flux values of near-UV LEDs were measured using a TSRF standard measurement device and a self-built horizontal goniospectroradiometer, respectively. The comparison shows that the values obtained by the two technical approaches are consistent within the uncertainty range. The uncertainty assessment of the TSRF standard measurement device in the near-UV region is reasonable and the values are reliable.
- near-UV LED /
- total radiant flux /
- total spectral radiant flux /
- goniospectroradiometer /
- uncertainty

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图 1 立式变角辐射计的基本原理图

Figure 1. Scheme of vertical goniospectroradiometer

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图 2 变角辐射计的球带划分图

Figure 2. Sphere division diagram of goniospectroradiometer

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图 3 卧式变角辐射计的基本原理图

Figure 3. Scheme of horizontal goniospectroradiometer

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图 4 球形光谱辐射计的结构原理图

Figure 4. Scheme of spherical spectroradiometer

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图 5 近紫外LED的光谱辐射功率分布

Figure 5. Spectral radiant power distribution of near-UV LED

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表 1 近紫外LED的测量结果

Table 1. Measurement results of near-UV LEDs

	TSRF计量标准装置		卧式变角辐射计		相对偏差
	368 nm的TSRF（W/nm）	总辐射通量（W）	368 nm的TSRF（W/nm）	总辐射通量（W）	368 nm的TSRF（W/nm）	总辐射通量（W）
UV-LED#1	2.850E-2	3.994E-1	2.829E-2	4.015E-1	0.7%	−0.5%
UV-LED#2	2.906E-2	4.117E-1	2.910E-2	4.162E-1	−0.2%	−1.1%
UV-LED#3	2.796E-2	3.959E-1	2.828E-2	4.031E-1	−1.1%	−1.8%

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表 2 近紫外LED的量值一致性

Table 2. Consistency results of near-UV LEDs

	368 nm的TSRF			总辐射通量
	通量常数	常数平均值	通量常数与平均值的相对偏差	通量常数	常数平均值	通量常数与平均值的相对偏差
UV-LED#1	0.9926	1.0018	−0.92%	1.0053	1.0114	−0.60%
UV-LED#2	1.0015		−0.03%	1.0108		−0.06%
UV-LED#3	1.0114		0.95%	1.0181		0.66%

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