輻射亮(liàng)度計(jì)是(shì)獲取(qǔ)光譜輻(fú)射亮度,色度,眩(xuàn)光等關鍵(jiàn)參(cān)量的核心儀(yí)器,其量(liáng)值(zhí)準確直接(jiē)影響(xiǎng)平板顯示,照(zhào)明(míng)設計,遙感(gǎn)定(dìng)標(biāo)等(děng)領域(yù)的計(jì)量一致性(xìng)。本(běn)文(wén)從實驗室(shì)基準,現(xiàn)場(cháng)傳(chuán)遞,標(biāo)準化三(sān)個層(céng)麵,係統梳理現行校(xiào)準(zhǔn)方(fāng)法(fǎ)與標準化(huà)體(tǐ)係(xì),供計量(liáng),檢測(cè)及(jí)研發人員參考。
一,實(shí)驗(yàn)室(shì)基準:絕(jué)對定標
1.積分(fēn)球標準(zhǔn)光(guāng)源法(fǎ)
依據JJG211-2005《亮度計》檢(jiǎn)定規程,將積(jī)分球(qiú)出口作為朗伯(bó)體輻射(shè)源,出(chū)光口(kǒu)中(zhōng)心(xīn)與被校儀器(qì)入(rù)口(kǒu)同軸等高,測得的光譜輻射亮度(dù)值(zhí)L₁(λ)與(yǔ)溯源(yuán)至國家基準(zhǔn)的(dí)標準值L₂(λ)比較,按(àn)公式(shì)
ΔL(λ)=[L₁(λ)-L₂(λ)]/L₂(λ)×100%
計(jì)算示值誤差,可(kě)覆蓋380nm–780nm可見(jiàn)波(bō)段(duàn),不(bù)確定度優於1.5%(k=2)。
2.相關(guān)光子(zǐ)自校準(zhǔn)技術(shù)
利(lì)用(yòng)自發參(cān)量下(xià)轉換(SPDC)產(chǎn)生成(chéng)對(duì)相關光(guāng)子,通(tōng)過雙路單光(guāng)子探(tàn)測(cè)器符(fú)合(hé)計(jì)數(shù),直接(jiē)導(dǎo)出探測(cè)器絕對量子效率η,實現無(wú)需外部標(biāo)準的(dí)“量(liáng)子(zǐ)基準”自校準,已應用於微光輻亮(liàng)度(dù)計(jì),係統(tǒng)相對擴(kuò)展不確定(dìng)度0.3%。
3.熱紅(hóng)外(wài)黑(hēi)體法
在-40°C–60°C範圍內(nèi),以(yǐ)鍍(dù)金反射鏡切換方(fāng)式(shì)獲取兩個輻(fú)射亮度(dù)水(shuǐ)平(píng),建立輸(shū)出電壓與(yǔ)輻(fú)射(shè)亮度的綫(xiàn)性(xìng)模型(xíng),完成(chéng)多通道(dào)紅外輻(fú)射(shè)計定(dìng)標(biāo),綫性相關係數(shù)優於0.999。

二,現場傳(chuán)遞(dì):可移(yí)動標準
1.漫(màn)射(shè)標(biāo)準(zhǔn)色(sè)板(bǎn)法
將色溫2856K標(biāo)準A光源照射(shè)漫射(shè)色板,亮度(dù)計(jì)45°方(fāng)向接收(shōu),復(fù)現性(xìng)好,可用於(yú)實驗室(shì)長(cháng)期(qī)監測,但不(bù)便攜帶。
2.白場儀法
一體(tǐ)化(huà)白(bái)場儀內置三基色(sè)LED,可在現(xiàn)場產生(shēng)任意(yì)色溫,亮度的標準(zhǔn)光場(cháng),直接(jiē)測量被校儀器示(shì)值誤(wù)差,方便現場(cháng)周期(qī)性核查(chá)。
3.雙(shuāng)儀(yí)器(qì)比(bǐ)對
同時(shí)用已(yǐ)校(xiào)準(zhǔn)基(jī)準(zhǔn)光譜成像儀與待(dài)校儀拍攝(shè)同一(yī)場景,結合(hé)BP神(shén)經(jīng)網絡建立灰度(dù)-輻射(shè)亮(liàng)度(dù)映射,實(shí)現外(wài)場無(wú)黑體(tǐ)輻射(shè)源(yuán)的快速定標(biāo),顯著(zhù)降低(dī)對嚴苛實(shí)驗條(tiáo)件(jiàn)的依賴。
三(sān),標(biāo)準化(huà)體係(xì)
1.計量法規
我國現(xiàn)行JJG211-2005,JJF1546-2015《光譜輻(fú)射(shè)亮(liàng)度計校(xiào)準規範(fàn)》等(děng)規程,明(míng)確了積分(fēn)球光源,標準(zhǔn)A光源,幾(jī)何條(tiáo)件,不確定(dìng)度評定(dìng)方法(fǎ),確保量(liáng)值溯源鏈(liàn)完整。
2.行業(yè)應(yīng)用(yòng)規範(fàn)
平(píng)板顯(xiǎn)示領域(yù)已發布《光(guāng)譜輻射亮(liàng)度計亮(liàng)度(dù)與(yǔ)色度校(xiào)準(zhǔn)裝(zhuāng)置(zhì)技術要(yào)求(qiú)》(BookSci2023),規(guī)定(dìng)球體(tǐ)亮(liàng)度(dù)源(yuán)與光譜顯色測量組合(hé)的技術指(zhǐ)標(biāo),使校(xiào)準裝(zhuāng)置滿足行(háng)業(yè)0.3%亮度,0.001色度(dù)不(bù)確(què)定度要(yào)求(qiú)。
3.國(guó)際互認(rèn)
通過CIPR關(guān)鍵比對(duì),將SPDC自(zì)校(xiào)準(zhǔn),積分球法結果與國際計(jì)量(liáng)局(BIPM)基準(zhǔn)進行(háng)比對,實(shí)現校準證(zhèng)書(shū)國際互認,支(zhī)撐(chēng)跨(kuà)國(guó)供(gōng)應(yīng)鏈量(liáng)值一(yī)致性。
四,實施建議(yì)
對(duì)實驗室:建(jiàn)立“基準(zhǔn)-工作標(biāo)準-核查(chá)標準”三級體係,基準(zhǔn)采(cǎi)用SPDC或低溫(wēn)輻射(shè)計(jì)保持絕對量值,工作(zuò)標準(zhǔn)用積(jī)分球(qiú)每(měi)周自檢,核(hé)查標準用(yòng)白場儀(yí)每日比對(duì)。
對現(xiàn)場:優先選用白場(cháng)儀(yí)或雙儀(yí)器比(bǐ)對法,每半(bàn)年(nián)回實驗室(shì)做(zuò)一(yī)次積(jī)分(fēn)球(qiú)全稱量(liáng)校準,形成閉環(huán)控(kòng)製。
對產業:製定(dìng)企(qǐ)業(yè)級(jí)校準(zhǔn)作業(yè)指導書(shū),統一測(cè)試距(jù)離(lí),積(jī)分時(shí)間(jiān),環境(jìng)溫度,建立(lì)數據(jù)追溯數據庫,實(shí)現批(pī)次(cì)質量(liáng)可(kě)控。