JJF 1975-2022 光谱辐射计校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1975—2022

光谱辐射计校准规范

CalibrationSpecificationforSpectroradiometers

2022-06-28发布2022-12-28实施

国家市场监督管理总局发布

JJF1975—2022

目录

引言

………………………(Ⅱ)

范围

1……………………(1)

引用文件

2………………(1)

术语

3……………………(1)

概述

4……………………(1)

计量特性

5………………(2)

波长示值误差

5.1………………………(2)

波长重复性

5.2…………(2)

光谱辐射照亮度相对示值误差相对光谱功率分布示值误差

5.3()/……………(2)

光谱辐射照亮度示值年变化率相对光谱功率分布示值年变化率

5.4()/………(2)

非线性误差

5.5…………(2)

杂散光系数

5.6…………(2)

校准条件

6………………(2)

环境条件

6.1……………(2)

测量标准及其他设备

6.2………………(2)

校准项目和校准方法

7…………………(3)

校准项目

7.1……………(3)

校准方法

7.2……………(3)

校准结果表述

8…………(7)

复校时间间隔

9…………(8)

附录光谱辐射计测量不确定度评定示例

A…………(9)

附录光谱辐射计校准原始记录

B……………………(12)

附录光谱辐射计校准证书内页推荐格式

C…………(14)

Ⅰ

JJF1975—2022

引言

通用计量术语及定义光学辐射计量名词术语及定义

JJF1001《》、JJF1032《》、

测量不确定度评定与表示和国家计量校准规范编写规则共

JJF1059.1《》JJF1071《》

同构成支撑本规范编写的基础性系列规范

。

本规范为首次发布

。

Ⅱ

JJF1975—2022

光谱辐射计校准规范

1范围

本规范适用于对光源的辐射度参数进行测量的光谱辐射计

(200nm~2550nm)

的校准

。

2引用文件

本规范引用了下列文件

:

光谱辐射照度标准灯

JJG384—2002

光谱光度计标准滤光器

JJG1034—2008

采用标准辐射照度源校准光谱辐射计的标准试验方法

ASTMG138-12(Standard

TestMethodforCalibrationofaSpectroradiometerUsingaStandardSourceofIrradi-

ance)

阵列式光谱辐射计的定标和使用

CIE233—2019(Calibration,Characterization

andUseofArraySpectroradiometers)

凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文

,;

件其最新版本包括所有的修改单适用于本规范

,()。

3术语

3.1长波通滤光片

longpassfilter

短波截止长波通过的光学元件

、。

4概述

光谱辐射计是用于测量光谱辐射照度光谱辐射亮度或相对光谱功率分布的光学仪

、

器图给出了光谱辐射计的示意图光谱辐射计应至少包括一组单色仪系统入射光

。1,,

学系统和光辐射探测系统单色仪系统可以由一组或多组分光元件组成入射光学系统

。。

可以是积分球余弦漫射头光学镜头或光纤头等光辐射探测系统可以采用阵列式探

、、。

测器或采用光电探测器结合光谱扫描

,。

注:规范的校准方法适用于二极管阵列光谱辐射计,然而使用者必须注意二极管阵列光谱辐射

计的杂散光问题和有限的动态采样范围。除非以上问题得到解决,二极管阵列式光谱辐射

计不推荐在紫外波段以下使用,参考要求。

300nmASTMG138-12

图光谱辐射计示意图

1

1

JJF1975—2022

5计量特性

波长示值误差

5.1

波长示值误差优于

200nm~1000nm:±1.0nm。

波长示值误差优于

1001nm~2550nm:±2.0nm。

波长重复性

5.2

波长重复性优于

0.5nm。

光谱辐射照亮度相对示值误差相对光谱功率分布示值误差

5.3()/

示值误差小于

2.0%。

光谱辐射照亮度示值年变化率相对光谱功率分布示值年变化率

5.4()/

示值年变化率小于

10%。

非线性误差

5.5

非线性误差小于

1.0%。

杂散光系数

5.6

杂散光系数小于

1.0%。

注:以上指标不适用于合格性判定,仅供参考。初次校准的,不考虑光谱辐射照(亮)度示值

年变化率/相对光谱功率分布示值年变化率。

6校准条件

环境条件

6.1

环境温度环境相对湿度小于校准环境采取遮光措施屏

:23℃±5℃。:70%。,

蔽杂散光干扰周围环境应无影响光谱辐射计正常工作的机械振动

。。

注:如不能满足标准器使用的环境要求,在不确定度评定时应予以考虑。

测量标准及其他设备

6.2

光谱辐射计测量标准器具应包括波长校准光源或波长标准滤光片光谱辐射照

6.2.1,

度标准灯紫外波段采用氘灯或氙灯标准光源漫射板或积分球光源光源供电电源

(),,,

标准电阻数字电压表和光谱辐射计信号采集设备如电脑和光谱辐射计操作软件

,()。

注:波长校准光源采用汞灯、氩灯等谱线灯或激光。波长标准滤光片采用吸收型波长滤光片或

干涉滤光片。光谱辐射照度校准采用光谱辐射照度标准灯;光谱辐射亮度校准采用光谱辐

射照度标准灯结合漫射板的方法或采用积分球光源校准。

波长校准光源或波长标准滤光片根据光谱辐射计校准波长范围确定波长标

6.2.2,。

准滤光片计量性能指标参照

JJG1034—2008。

光谱辐射照度标准灯必须提供特定电流下的光谱辐射照度值和测量不确定度

6.2.3,

技术指标应满足的要求

JJG384—2002。

光谱辐射照度标准灯的供电电源采用高稳定度直流电源电压连续可调电压

6.2.4,,

随时间的相对漂移-5标准电阻与光谱辐射照度标准灯串联与数字电压

:≤5×10/h。,

表并联标准电阻级数字电压表级

。:0.01。:0.01。

积分球光源短期稳定性优于长期稳定性优于积分球

6.2.5±0.5%/h,±2.0%/50h,

2

JJF1975—2022

口均匀性优于漫射板反射率随角度变化优于漫射板表面均匀

±0.5%;0.25%/(°),

性优于

0.1%。

光路中放置光阑和挡屏减少杂散辐射影响

6.2.6,。

7校准项目和校准方法

校准项目

7.1

波长示值误差

7.1.1

波长重复性

7.1.2

光谱辐射照亮度相对示值误差相对光谱功率分布示值误差

7.1.3()/

光谱辐射照亮度示值年变化率相对光谱功率分布示值年变化率

7.1.4()/

非线性误差

7.1.5

杂散光

7.1.6

校准方法

7.2

外观检查

7.2.1

用目视方法对光谱辐射计进行检查

。

波长示值误差

7.2.2

选择波长校准光源或波长标准滤光片确定特征发射谱线或特征峰值波长λi

a),

in

(=1,2,…,);

点燃波长校准光源按照光谱辐射计操作说明预热光谱辐射计后重复测量

b),,

次光谱信号的峰值波长或峰值半高中心波长记为特征发射谱线测量波长或点

5,();

燃光谱辐射照度标准灯或规定的标准光源采用光谱辐射计分别采集放置和移

CIEA,

除波长标准滤光片时的光谱计算两次测量光谱比值的峰值波长或峰值半高中心波

,(

长记为特征峰值测量波长根据公式和公式计算测量的波长示值误差

),(1)(2):

5

λ'i=1λ'ij

j=(1)

5∑1

λi=λ'i-λi

Δ(2)

式中

:

λi特征发射谱线或波长标准滤光片特征峰值波长in

———(=1,2,…,),nm;

λ'ijλi的第j次测量波长j

———(=1,2,…,5),nm;

λ'iλi的测量平均值

———,nm;

λiλi测量的波长示值误差

Δ———,nm。

若光谱辐射计可以进行波长修正则进行波长修正否则光谱辐射计校准必须计入

,;

波长示值误差带来的测量不确定度

。

波长重复性

7.2.3

参照执行采用公式计算波长重复性

7.2.2,(3):

5

δλi=λ'ij-1λ'ij

maxj=(3)

5∑1

3

JJF1975—2022

式中

:

δλi特征发射谱线或波长标准滤光片特征峰值波长λi的波长重复性i

———(=1,

n

2,…,),nm;

λ'ijλi的第j次测量波长j

———(=1,2,…,5),nm。

光谱辐射照亮度相对示值误差相对光谱功率分布示值误差

7.2.4()/

光谱辐射亮度相对示值误差

7.2.4.1

图给出了光谱辐射亮度校准的示意图图采用光谱辐射照度标准灯和漫

2。2(a)

射板来校准图采用积分球标准光源校准若用光谱辐射照度标准灯校准光

;2(b)。,

谱辐射计入射光学系统接收