發(fā)光強度標(biāo)準(zhǔn)燈簡介

用于復(fù)制和保持光度、輻射度量的單位及量值傳遞的各種電光源。它們是光學(xué)輻射計量中的標(biāo)準(zhǔn)量具。

在光學(xué)輻射計量中，復(fù)現(xiàn)各種光度和輻射度量單位的原始標(biāo)準(zhǔn)如黑體爐、絕對輻射計等，技術(shù)復(fù)雜，費用昂貴，不宜經(jīng)常保持在工作狀態(tài)，更不便于在實際工作中使用。因此需要有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)燈將原始標(biāo)準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的單位量值復(fù)制下來作為次級標(biāo)準(zhǔn)，逐級傳遞其所保持的量值。

作為標(biāo)準(zhǔn)燈，要求在規(guī)定的使用條件下具有穩(wěn)定的發(fā)光性能，受外界因素如溫度、震動的影響小，量值隨使用時間的變化緩慢，有效使用期長，重復(fù)使用時量值的再現(xiàn)性好，結(jié)構(gòu)牢固，使用方便。此外，對不同種類的標(biāo)準(zhǔn)燈還有各自的特定要求。

類型 標(biāo)準(zhǔn)燈主要有以下五種。

發(fā)光強度標(biāo)準(zhǔn)燈 簡稱光強標(biāo)準(zhǔn)燈。發(fā)光強度是光度計量中的基本量，根據(jù)距離平方反比法則，由它可以導(dǎo)出其余的光度量。因此發(fā)光強度標(biāo)準(zhǔn)燈(簡稱光強標(biāo)準(zhǔn)燈)必須適應(yīng)距離平方反比法則的要求。光強標(biāo)準(zhǔn)燈一般為白熾鎢絲燈，燈絲布置成平面，以便測定工作距離。燈絲平面的尺寸不宜過大，使之在較近的距離也能遵從距離平方反比法則。白熾體的溫度應(yīng)均勻，真空直絲標(biāo)準(zhǔn)燈的色溫度一般為 2000~2400K，充氣螺旋絲標(biāo)準(zhǔn)燈的色溫度一般為 2600~2856K。色溫度為 2856K的燈稱為CIE標(biāo)準(zhǔn)A光源。標(biāo)準(zhǔn)燈玻殼應(yīng)無色、透明度高，玻殼形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)使觀測方向的雜散光盡可能地少。在規(guī)定觀測方向附近，發(fā)光強度應(yīng)保持不變或變化很小。

在標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)燈的發(fā)光強度之前，一般均要先標(biāo)定其色溫度，即確定標(biāo)準(zhǔn)燈工作在規(guī)定色溫下的電流、電壓值，然后再測定它在規(guī)定色溫下的發(fā)光強度。因此光強標(biāo)準(zhǔn)燈同時又可以兼作或單獨作為色溫度標(biāo)準(zhǔn)燈。

光強標(biāo)準(zhǔn)燈還可以作為可見及近紅外輻射區(qū)的全輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈，標(biāo)定它在觀測方向的一定距離處、垂直于觀測方向的面元上產(chǎn)生的輻射照度。

總光通量標(biāo)準(zhǔn)燈 簡稱光通量標(biāo)準(zhǔn)燈。當(dāng)用相對法(如使用球形光度計)測量待測光源的總光通量時，必須用這種標(biāo)準(zhǔn)燈標(biāo)定測量系統(tǒng)。為了減小測量誤差，應(yīng)力求使標(biāo)準(zhǔn)燈的結(jié)構(gòu)和參量與被測對象接近。光通量標(biāo)準(zhǔn)燈有兩大類，一類是白熾標(biāo)準(zhǔn)燈，一類是氣體放電燈標(biāo)準(zhǔn)燈。它們各自又包括若干品種規(guī)格。白熾標(biāo)準(zhǔn)燈的穩(wěn)定性好，選擇其中一些品種作為高等級的計量標(biāo)準(zhǔn)。放電燈穩(wěn)定性較差，主要用作實際工作中的計量標(biāo)準(zhǔn)。

光譜輻射亮度標(biāo)準(zhǔn)燈 工作在 250~2500納米波長范圍的輻射亮度標(biāo)準(zhǔn)燈為鎢帶燈，它的白熾體為一條豎直安裝的鎢帶。工作電壓低而工作電流大。點燃時，要求鎢帶中部具有均勻的亮度。在使用時，必須用成像系統(tǒng)瞄準(zhǔn)鎢帶中部。為了能透過紅外和紫外輻射，在正對鎢帶的玻殼上封接一片拋光的石英玻璃片。這種燈的工作溫度為2000~2500℃。

氘放電燈在170~400納米波長范圍有較強的輻射，選作為這段光譜區(qū)的光譜輻射亮度標(biāo)準(zhǔn)燈。同時也可作為這段光譜區(qū)的光譜輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈。

光譜輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈 用于 250~2500納米波長范圍的輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈是一種特制的石英玻殼管狀溴鎢燈。它裝在專用支架上，以便于確定觀測方向。一般取燈管軸線的水平中垂線的一個方向作為觀測方向。要求標(biāo)準(zhǔn)燈在觀測方向上規(guī)定距離處、垂直于觀測方向的面上，有均勻的輻射照度分布。也可挑選石英玻殼排絲溴鎢燈或管狀碘鎢燈作為光譜輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈。使用這種標(biāo)準(zhǔn)燈時，不能使用成像系統(tǒng)。

溫度標(biāo)準(zhǔn)燈 是一種鎢帶燈，主要用于復(fù)制 800~2500℃溫度范圍的亮度溫度，作為檢定光學(xué)高溫計的標(biāo)準(zhǔn)輻射源。這種燈也可用作分布溫度標(biāo)準(zhǔn)燈和可見及近紅外光譜區(qū)的光譜輻射亮度標(biāo)準(zhǔn)燈。

標(biāo)準(zhǔn)燈的使用 對于高等級的白熾標(biāo)準(zhǔn)燈，規(guī)定以控制工作電流為準(zhǔn)，同時測量燈端電壓作為參考。對于低等級的白熾標(biāo)準(zhǔn)燈，根據(jù)條件，也可以控制燈端電壓為準(zhǔn)，測量電流作為參考。氣體放電燈標(biāo)準(zhǔn)燈必須配上相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)鎮(zhèn)流器，以控制燈管消耗的電功率為準(zhǔn);但也有以控制輸入電壓為準(zhǔn)的。由交流電源供電的氣體放電燈標(biāo)準(zhǔn)燈，對電源的電壓和頻率及其穩(wěn)定度，以及電源的波形失真均有一定要求。

標(biāo)準(zhǔn)燈在使用過程中，其量值會逐漸發(fā)生變化。因此在使用一定時間后，必須重新標(biāo)定。

spectralradiantilluminancestandardlamp

用于保存和傳遞光譜輻射照度單位量值的燈泡。通常它是一種裝在燈架上的石英管形鹵鎢燈，在其水平中垂線一定距離處，輻射照度有均勻的分布。也可選用石英排絲溴鎢燈作光譜輻射照度標(biāo)準(zhǔn)燈。