प्रकाश स्रोतों के लुमेन मापन के लिए क्षेत्रों को एकीकृत करना

क्षेत्रों को एकीकृत करना आसानी से कर सकते हैं लुमेन माप और प्रकाश स्रोतों की विकिरण शक्ति का परीक्षण करें, इस प्रकार इसका उपयोग विभिन्न प्रकाश उत्पादों के परीक्षण के लिए किया जा सकता है।

एक एकीकृत क्षेत्र क्या है?
एक एकीकृत क्षेत्र, जिसे फोटोस्फीयर के रूप में भी जाना जाता है, एक उच्च परावर्तक आंतरिक सतह के साथ एक खोखला क्षेत्र है जिसका उपयोग एक कुशल प्रकाश-इकट्ठा करने वाले उपकरण के रूप में किया जाता है जो बिखरे हुए या उत्सर्जित प्रकाश को एक खिड़की के भीतर या पास में रखे गए नमूनों से इकट्ठा करने के लिए उपयोग किया जाता है। एकीकृत क्षेत्र की आंतरिक दीवारों को एक सफेद विसरित सामग्री के साथ लेपित किया जाता है, अर्थात, 1 के करीब एक विसरित परावर्तन गुणांक वाली सामग्री, मैग्नीशियम ऑक्साइड या बेरियम सल्फेट जैसी सामग्री को आमतौर पर एक रबर के साथ समान रूप से मिलाकर आंतरिक सतह पर छिड़का जाता है। चिपकने वाला।

एकीकरण क्षेत्र का मूल सिद्धांत यह है कि प्रकाश नमूना बंदरगाह के माध्यम से एकत्र किया जाता है और कई प्रतिबिंबों के बाद एकीकृत क्षेत्र के अंदर समान रूप से बिखरा हुआ है। प्रकाश प्रवाह को मापने के लिए एकीकृत क्षेत्र का उपयोग करते समय, माप परिणाम अधिक विश्वसनीय हो सकते हैं, और एकीकृत क्षेत्र प्रकाश आकार, विचलन कोण और डिटेक्टर पर विभिन्न पदों पर प्रतिक्रिया के कारण होने वाली माप त्रुटियों को कम और समाप्त कर सकता है।

फोटोमेट्री में क्षेत्रों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, और अधिकांश अनुप्रयोगों में इन सामान्य ऑप्टिकल घटकों का उपयोग अन्य फोटोनिक उपकरणों जैसे कि फोटोमीटर और रेडियोमीटर के संयोजन में किया जाता है। अनुसंधान प्रयोगशालाओं में, सामग्री के संप्रेषण या प्रतिबिंब को मापने के लिए एकीकृत क्षेत्रों का उपयोग किया जा सकता है। बॉल्स का उपयोग अक्सर इलेक्ट्रॉनिक इमेजिंग उपकरणों में प्रकाश को जांचने और मापने के लिए भी किया जाता है।

एकीकृत क्षेत्रों के प्रतिबिंब को मापने की विधि:
नमूना 0-डिग्री पोर्ट में रखा जाता है, और घटना बीम का उपयोग 180-डिग्री पोर्ट के माध्यम से प्रतिबिंब को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। क्षेत्र कुल परावर्तित विकिरण को स्थानिक रूप से एकीकृत करता है, और इसे एक बफल डिटेक्टर से मापा जाता है। परावर्तित स्पेक्युलर विकिरण को नमूना धारक का उपयोग करके साफ किया जा सकता है, जो किसी भी घटना स्पेक्युलर विकिरण को प्रतिबिंबित करने के लिए लंबवत घटना का उपयोग करता है।

"स्पेक्युलर प्लस डिफ्यूज़" परावर्तन को 8-घटना नमूना धारक के साथ मापा जा सकता है। दोनों को मापकर और उनका अनुपात लेकर, एक ज्ञात मानक नमूने के प्रतिबिंब की गणना की जा सकती है। नमूने की परावर्तक प्रकृति के कारण त्रुटियों से बचने के लिए, नमूना और मानक में समान प्रतिबिंब होना चाहिए। माप त्रुटि के ऐसे संभावित स्रोत को समाप्त करने के लिए एक डबल-बीम प्रणाली का उपयोग किया जा सकता है। डिटेक्टर को 90 डिग्री पोर्ट पर लगाया गया है।

कुल प्रवाह का मापन:
एक प्रकाश स्रोत (जैसे एक दीपक) द्वारा उत्पादित कुल ऑप्टिकल प्रवाह को प्रकाश स्रोत को ऑप्टिकल तत्व के अंदर रखकर मापा जाता है, जहां प्रकाश अक्सर गोलाकार दीवारों द्वारा कई बार परिलक्षित होता है जब तक कि फोटोडेटेक्टर द्वारा इसका पता नहीं लगाया जाता है। ल्यूमिनेन्स की यह अवधारणा उद्योग में गुणवत्ता नियंत्रण के निर्माण के लिए प्रकाश स्रोत के लुमेन आउटपुट की तुलना करने के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाती है। इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए आवश्यक अन्य बुनियादी तत्वों में अवलोकन-दृष्टि प्रतिक्रिया डिटेक्टर और विसारक शामिल हैं।

एकीकृत क्षेत्रों के संचरण अनुपात का मापन:
वह प्रकाश जो नमूने पर आपतित होता है और नमूने से होकर गुजरता है, संप्रेषण कहलाता है। यदि नमूने में कम प्रकीर्णन है (जैसे स्वच्छ पतला घोल), तो लगभग सभी प्रकाश जो अवशोषित नहीं होते हैं, संचरित हो जाएंगे। परावर्तन माप के अलावा, एक अन्य महत्वपूर्ण कारक जिसे इंटीग्रेटिंग स्फेयर का उपयोग करते समय विचार किया जाना चाहिए, वह संप्रेषण का माप है।

वर्णक्रमीय चमक प्रवाह मापन:
प्रकाश स्रोत द्वारा उत्पन्न वर्णक्रमीय चमक प्रवाह को मापने के लिए, एक स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर के साथ एक एकीकृत क्षेत्र का उपयोग किया जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन वही है जो कुल प्रवाह को मापने के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन फोटोडेटेक्टरों के बजाय, एक स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, यह सेट-अप वर्णमिति इंडेक्स, सहसंबद्ध रंग तापमान और क्रोमैटिकिटी निर्देशांक को मापने के लिए लागू होता है।

परीक्षण इमेजिंग सेंसर:
गोलाकार बंदरगाह ऑप्टिकल तत्व को एक समान प्रकाश स्रोत विसारक के रूप में उपयोग करने की अनुमति देता है जहां एक फैलाने वाले स्रोत से उत्पन्न होने वाली एक समान विकिरण का उपयोग सीसीडी कैमरे या सरणी डिटेक्टरों जैसे इमेजिंग सिस्टम का परीक्षण करने के लिए किया जा सकता है। इस एप्लिकेशन सेट-अप को गोले के अंदर लैंप लगाकर महसूस किया जाता है। लैंप का चयन आवश्यक विकिरण पर निर्भर करता है। इस कॉन्फ़िगरेशन के लिए, किसी डिटेक्टर की आवश्यकता नहीं है।

लेजर पावर मापन:
क्षेत्रों का व्यापक रूप से प्रयोगशाला और उद्योगों में लेजर पावर मापन के लिए उपयोग किया जाता है जहां ये ऑप्टिकल तत्व उच्च शक्ति और कम शक्ति वाले औद्योगिक लेजर के परीक्षण के लिए उपयुक्त होते हैं। लेजर पावर माप करते समय, शील्ड का सही उपयोग लेजर हॉट स्पॉट के प्रत्यक्ष दृश्य को रोकने में सहायता करता है। स्थानिक एकीकरण एक एकीकृत क्षेत्र को लेजर डायोड और असममित और भिन्न विशेषताओं को प्रदर्शित करने वाले अन्य उपकरणों के परीक्षण के लिए एक उपयुक्त विकल्प बनाता है। इसके अलावा, गोले की अत्यधिक परावर्तक कोटिंग सतह सामग्री को अत्यधिक उच्च तापमान से बचाने में मदद करती है।

सॉलिड स्टेट लाइटिंग उत्पाद का परीक्षण:
एलईडी लैंप और अन्य ठोस राज्य प्रकाश उत्पादों की प्रदर्शन विशेषताओं को लुमेन प्रभावकारिता और प्रकाश स्रोत द्वारा उत्पन्न कुल प्रवाह का परीक्षण और मूल्यांकन करके प्राप्त किया जाता है; एक एकीकृत क्षेत्र का उपयोग करके, कलरस्पेस डेटा और कुल प्रवाह का सटीक माप प्राप्त किया जा सकता है। यद्यपि ये ऑप्टिकल तत्व उल्लिखित पैरामीटरों के सटीक माप को सक्षम करते हैं, लेकिन वे बीम के स्थानिक वितरण को मापते नहीं हैं। इन प्रकाश स्रोतों की प्रदर्शन विशेषताओं को मापने के लिए, क्षेत्रों का उपयोग आमतौर पर गोनियो-फोटोमीटर के संयोजन में किया जाता है। गोनियो-फोटोमीटर स्थानिक वितरण को सटीक रूप से माप सकता है।

समूचा चमकदार प्रवाह परीक्षण समाकलन क्षेत्र में कम से कम दो भाग शामिल होते हैं - एक भाग नमूने के लिए और दूसरा भाग संसूचक के लिए। डिटेक्टर को विकिरण प्रवाह के लिए कैलिब्रेट किया जाता है, लेकिन मूल रूप से यह गोले की आंतरिक सतह पर रोशनी का परीक्षण करता है। एलईडी चमकदार प्रवाह को मापने के लिए एक एकीकृत क्षेत्र का उपयोग करते समय, पैकेज आकार और एलईडी के प्रकार पर विचार करना आवश्यक है।

एकीकृत क्षेत्र को यह सुनिश्चित करने के लिए निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए कि सभी घुमावदार सतहों में समान रोशनी हो (परीक्षण क्षेत्र में रोशनी का मूल्य पूरे क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करेगा):
गोले के व्यास और डिटेक्टर इंटरफ़ेस के व्यास का अनुपात अधिकतम 1:3 होना चाहिए;

नमूना इंटरफ़ेस या सहायक प्रकाश से प्रकाश के स्व-अवशोषण को अनदेखा करें; आंतरिक कोटिंग में एक उच्च प्रतिबिंब और फैलाना परावर्तन गुणांक (BaSO4) होता है;

सीआईई 127:2007 की आवश्यकताओं के अनुसार और IES LM-79 अन्य चमकदार प्रवाह परीक्षण स्थितियों के लिए।

मानक के अनुसार, क्षेत्र परीक्षण को एकीकृत करने के तीन अलग-अलग विन्यास हैं:
2π विन्यास: नमूना को एकीकृत क्षेत्र की आंतरिक सतह पर रखा जाता है - बिना उलटे प्रकाश के एलईडी के लिए उपयोग किया जाता है। अक्सर एकल एलईडी और एलईडी सरणियों के लिए उपयोग किया जाता है।

4π कॉन्फ़िगरेशन: एक इंटरफ़ेस के माध्यम से गोले के केंद्र में रखा गया नमूना - अक्सर ठोस-राज्य प्रकाश स्रोतों के लिए उपयोग किया जाता है, नमूना और कनेक्टर द्वारा प्रकाश के अवशोषण की भरपाई के लिए सहायक लैंप आवश्यक हैं।

आंशिक चमकदार प्रवाह परीक्षण विन्यास: नमूना को नमूना इंटरफ़ेस से एक निश्चित दूरी पर रखा गया है - एक ठोस कोण को इंटरफ़ेस के सामने एक सटीक एपर्चर द्वारा परिभाषित किया गया है।

LPCE-2 एकीकृत स्फीयर स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर एलईडी परीक्षण प्रणाली एकल एलईडी और एलईडी प्रकाश उत्पादों के प्रकाश माप के लिए है। एलईडी की गुणवत्ता की जांच उसके फोटोमेट्रिक, कलरिमेट्रिक और इलेक्ट्रिकल मापदंडों की जांच करके की जानी चाहिए। के अनुसार CIE 177, CIE84,  CIE-13.3, IES LM-79-19, ऑप्टिकल इंजीनियरिंग-49-3-033602, आयोग प्रत्यायोजित विनियमन (ईयू) 2019/2015, IESNA LM-63-2, आईईएस-LM-80 और एएनएसआई-C78.377, यह एसएसएल उत्पादों का परीक्षण करने के लिए एक एकीकृत क्षेत्र के साथ एक सरणी स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर का उपयोग करने की अनुशंसा करता है। LPCE-2 प्रणाली के साथ लागू किया गया है LMS-9000C उच्च परिशुद्धता सीसीडी स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर या LMS-9500C वैज्ञानिक ग्रेड सीसीडी स्पेक्ट्रोरेडियोमीटर, और धारक आधार के साथ एक मोल्डिंग एकीकृत क्षेत्र। यह क्षेत्र अधिक गोल है और परीक्षण परिणाम पारंपरिक एकीकृत क्षेत्र की तुलना में अधिक सटीकता वाला है।

उच्च परिशुद्धता स्पेक्ट्रोमाडोमीटर क्षेत्र को एकीकृत प्रणाली LPCE-2(LMS-9000)

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