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Development of spectral radiance measurement method using LED-based standard source without Planck's law

开发使用基于 LED 的标准光源（无需普朗克定律）的光谱辐射亮度测量方法

基本信息

批准号：
21K04898
负责人：
神門賢二
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、我々が開発した可視全域で光が広がるLEDを利用した分光放射輝度標準光源(分光放射輝度用標準LED)の開発と、分光放射輝度標準の源流である黒体炉を用いない新しい具現方法、即ちスーパーコンティニウム光源(SC光源)等を用いた具現方法に関する研究を行い、プランク放射則に依存しない新しい測定体系の確立を目指す研究である。本年度は、主に1. 分光放射輝度用標準LEDの開発とその光学特性評価、2. SC光源により作成した狭線幅光を用いた分光放射計および分光放射輝度計の波長校正およびスリット関数の評価を行い、以下の成果を得た。1.分光放射輝度用標準LEDは、２種類のタイプ(高輝度タイプ約10000 cd/m^2, 低輝度タイプ約1500 cd/m^2)の開発・構築を行った。そして開発した分光放射輝度用標準LEDに対して、分光放射輝度の均一性評価、光安定性評価など標準光源が具備すべき諸特性評価を行った。評価結果から高輝度タイプの分光放射輝度標準LEDは、直径10 mm 内の輝度均一性 0.1 %以下の高い均一放射輝度面、4時間の点灯で0.1 %以下の変動という高い光安定特性を達成したことが分かった。2.昨年度は0.08 nmであった光線幅を分光器のグレーティング等を見直すことにより、0.05 nm以下に改善した。この狭線幅光は430 nmから900 nmの任意の波長範囲で発生でき、その波長を0.05 nm以下の精度で決定できる。この狭線幅光を分光放射輝度実現で使用する予定のマルチチャンネル型分光放射計および分光放射輝度計に照射し、波長校正を実施し、各機器の波長目盛りを任意の波長範囲で決定した(従来法:0.5 nm程度の精度)。更に、従来の水銀ランプ等の複数本の波長既知の輝線を利用する波長校正法との比較も行い、装置に依存した特異な波長分散特性を発見した。

In this study, we developed a visible full-range light source, LED, and used a spectroscopic radiometric luminance standard light source. (Standard LED for spectroscopic radiance) New realization method, that is, the use of the realization method such as the light source (SC light source), etc.する Research を行い, プランクradiation rule にdepends on しない新しいEstablishment of the measurement system をObject refers to す Research である. This year's main tasks are: 1. Evaluation of optical characteristics of standard LEDs using spectroscopic radiation luminance, and 2. The following results were obtained by using the SC light source and narrow-line amplitude correction using a spectroradiometer and a spectroradiometer and wavelength correction and counting. 1. Spectroscopic radiation brightness uses standard LED and two types of LEDs (high brightness LED approximately 10000 cd/m^2, low brightness LED approximately 1500 cd/m^2). The spectral radiance of the LED is measured using a standard LED, the uniformity of the spectral radiance is evaluated, and the light stability is evaluated using a standard light source that possesses various characteristics. The evaluation result is a high-brightness spectroscopic radiation brightness standard LED, a high uniform radiation brightness surface with a brightness uniformity of 0.1% or less within a diameter of 10 mm, and a lighting time of 0.1 for 4 hours. % or less, the high light stability characteristics have been achieved. 2. Last year, the light width of 0.08 nm and the beam splitter were improved, and the results were improved below 0.05 nm. The range of narrow line amplitude light is 430 nm and 900 nm, and the wavelength range is limited to 900 nm. The wavelength range is 0.05 nm or less and the accuracy is determined.このNarrow width ray spectroradiometer およびおよび spectroradiometer The meter is used for irradiation, wavelength correction is performed, and the wavelength range of each machine is determined by the arbitrary wavelength range (original method: 0.5 nm degree of accuracy). The wavelength correction method and the comparison method of the wavelength correction method and the specific wavelength dispersion characteristics of the device depend on the wavelength correction method.