光电技术与试验 第1章 光辐射与光源_光源

光学辐射探测

光学辐射探测的应用 ——基于红外成像的生命探测仪1光学辐射探测简介 光学辐射是波长10nm~1mm之间的电磁辐射,包括紫外光、红外光以及可见光,可见光波长380~780nm,由于光波是电磁波的一种,因而它具有电磁波的基本特性。以电磁波形式或粒子(光子)形式传播的能量,可以用平面镜、透镜或棱镜之类的光学元件反射、成像或色散,这种能量传播的过程称为辐射。辐射度学:是一门测量电磁辐射的科学和技术。在整个电磁辐射波谱范围内,不同波段的辐射能可以用不同的测量方法进行测量[1]。 光辐射探测器是一种用来探测光辐射的器件(军用光学中最常用的是可见光和红外辐射),它通过把光辐射转换成易于测量的电量来实现对光辐射的探测,是光探测系统的重要组成部分。为了深入研究光辐射的探测过程以及对光探测系统的性能进行正确的分析计算,首先要了解光辐射探测器赖以工作的物理效应、光电转换的基本规律和光辐射探测器的特性参数。 从不同的角度出发可以将光辐射探测器分为不同的类型。按其是否成像可以分为成像型和非成像型辐射探测器,按工作方式可以分为相干探测和非相干探测,按其反应机理可以分为光子探测器和热探测器,按其结构可分为单元和多元探测器,下面就部分类型进行介绍: 热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的器件。这是一类研究最早并且较早得到实际应用的探测器。由于其中的相当多探测器不需制冷,以及在全部波长上具有平坦响应两大特点,一直有广泛的应用。而另外由于其在红外热辐射领域具有较好的大气传输特性,因此,红外热辐射的探测近年已经成为军事及民用发展的重要方向。 2红外热成像技术 红外热成像技术最早在军事领域得到广泛应用,并且已经成为军事应用中具有重要战略地位的高新技术手段。除此之外,红外成像技术还应用于各个方面,比如:应用于卫星的侦查、遥感和预警,对国家安全和经济利益有重大的影响;应用于战场系统中,避免电磁干扰,获取战场信息优势,成为获得胜利的主要技术;服务于飞机、舰艇、车辆的夜间导航与侦查,现代装备大部分装有红外仪器;应用于导弹的精确制导方面,成为重要反坦克导弹和肩射地空导弹发射的热瞄具;广泛应用于海上巡逻与救援、编队航行等方面。 红外热成像技术还应用于国民经济领域。航天系统中,利用气象卫星等设备进行天气预报,对国民经济有重大影响。热成像技术不仅能够在灾难发生后进行生命的探测,而且还可以预报地震的发生,利用卫星的红外云图可以发现,地震之前,震区的上空空气的温度会急剧升高,可以判断出这片区域的异常以进行预测。在工业领域,已应用于输电线、变压器等装置的带电检测和检查炉体的温度分布。在飞机、轮船、汽车方面的安装,避免了雾天的相撞事故的发生,保证了夜间的行车安全。随着热成像技术水平的不断提高和科学技术不断发展,必将能应用于更多新领域[2]。 灾后现场环境极为复杂,传统的光学探生仪和声波/振动探生仪极易受到现

光源光谱测试报告

光 源 光 谱 测 试 报 告 产品型号 : QL-TW2-T10-120-288B 测试日期: 2010-09-24 产品编号: N-00009测试仪器: HAAS-2000(EVERFINE)制造厂商: TOPTEN 测试人员: GAVIN 测试条件 环境温度: 25.3Deg 环境湿度 : 65.0% 测试范围: 380nm-780nm 峰值IP : 56207 (86%)积分时间: 123 ms 测量模式 : 快速测试灵敏度 : 高光谱参数 1.0=43.822mW/nm 380 480580680780 波 长(nm) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 相对光谱CIE1931 EVERFINE x = 0.3102 y = 0.3513 Tc = 6479K 光谱分布CIE1931色品图 CIE 颜色参数: 色品坐标: x = 0.3102 y = 0.3513 / u' = 0.1881 v' = 0.4794(duv=1.54e-02)相关色温:Tc=6479K 主波长:λd=502.0nm 色纯度:Purity=7.1% 峰值波长:λp=455nm 半宽度:Δλp=23.5nm 色比:R=12.4% G=82.8% B=4.8%显色指数:Ra=74.2R1 =68R2 =81R3 =89R4 =70R5 =70R6 =74R7 =86R8 =56R9 =0R10=55R11=65R12=43R13=71R14=94 R15=61 分级:OUT 白光分类:OUT 光参数: 光通量 Φ = 1480 lm 光效 : 73.56 lm/W 辐射通量 Φe = 4.466 W __________________________________________________________________________________ 电参数: 电压 V = 220.0 V 电流 I = 0.09380 A 功率 P = 20.12 W 功率因数 PF = 0.9690 EVERFINE 杭州市滨江区滨康路669号 https://www.360docs.net/doc/005283084.html,

常压下低温等离子体光辐射特性测量

第26卷,第11期 光谱学与光谱分析Vol 26,No 11,pp2116 2119 2006年11月 Spectro sco py and Spectr al Analysis No vember ,2006 常压下低温等离子体光辐射特性测量 任庆磊,林 麒* 厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门 361005 摘 要 采用常压空气辉光放电(AP GD)技术在自行设计的电极板表面产生出一薄层低温等离子体,并利用光谱诊断光学系统对所产生的等离子体进行光辐射特性实验测量;实验获取了几种电极板在几个不同加 载功率下的辐射光谱,并对光谱的辐射强度进行平均化处理分析。分析结果表明此沿面A P GD 的光辐射强度与加载功率之间存在线性增加的关系,且随电极板静态电容的增加而增强。该方法可以为控制AP GD 等离子体的产生量提供一种简便可行的途径。 主题词 低温等离子体;常压空气辉光放电;光辐射特性;光谱测量 中图分类号:O 536 文献标识码:A 文章编号:1000 0593(2006)11 2116 04 收稿日期:2005 08 28,修订日期:2005 12 16 基金项目:福建省自然科学基金(A0410001)资助项目 作者简介:任庆磊,1981年生,厦门大学物理与机电工程学院硕士研究生 *通讯联系人 引 言 常压空气辉光放电(AP GD)等离子体在材料表面改性、环境保护、臭氧合成、医学和航空等诸多领域有着重要的应用价值[1],对其进行深入研究是非常有意义的。 为了有效地加以应用,有必要研究了解A PG D 等离子体的特性。目前对其电子温度和电子密度等特性参数的测量诊断还未见有相关文献,一直缺少一种有效的诊断方法。这在很大程度上影响了这种等离子体的有效定量应用。 注意到等离子体具有光辐射特性,这就使人们有希望从其光辐射特性中获得定量描述AP GD 低温等离子体的方法。由光谱测量分析得到的光谱强度和谱线的分布与等离子体的电子温度等参数之间肯定存在某种必然的关联性质[2,3],虽然人们一时还无法给出它们之间的这种关系,但光辐射特性仍然从一个侧面定量地反映了等离子体的强度。因此,本文采用光谱测量的方法对A PGD 等离子体进行光辐射特性研究,分析它的定量变化规律,试图对该类等离子体的测量诊断方法进行探讨。 1 APGD 装置及原理 A PGD 等离子体发生装置如图1所示,主要由放电电极板和高压电源组成。电极板的基板介质材料分别有两种:环氧树脂玻璃纤维和聚四氟乙烯玻璃布,其结构为约0.1mm 厚的铜膜覆于1mm 厚的介质板两侧作为电极,电极的形式一侧为细条状,一侧为片状(示意图见图1)。电极条在介质 板上均匀相间平行分布。 Fig 1 The illustration of APGD plasma device 当对两侧电极加载高压交流电时,电极条两侧便发生放电现象,产生低温等离子体,同时发出可见的紫色光芒。 图2为所摄沿其中一块电极板平面的AP GD 实验照片。 从本质上说,这种A PGD 等离子体产生的原理是沿面介质阻挡放电。它是一种非平衡态的、非稳定的和不均匀的放电。由于两放电电极之间有一绝缘介质板,当对两电极加上高电压时,绝缘介质板表面即感应出与附于板上同侧的电极极性相反的电荷,在绝缘板表面与电极条之间建立起足够强度的电场,从而使它们之间敞开在大气压下的空气发生电离放电。由于这种空气电离放电是在高频脉冲电压作用下发生的,所以沿面AP GD 实际上是由一系列的脉冲微放电组成的。对这种放电产生的等离子体,测量它的瞬态参数对于工程应用没有什么意义。因此,在光谱测量实验中和数据处理

辐射检测技术

一、单选题 23. 重带电粒子与物质相互作用时的电离损失率与以下哪个参数值的平方成正比。( A )---26 A. 重带电粒子的电荷z B. 重带电粒子速度V C. 重带电粒子质量m D. 靶物质的原子序数Z 24. 重带电粒子与物质相互作用时的电离损失率与以下哪个参数值无关。(C )---26 A. 重带电粒子的电荷z B. 重带电粒子速度V C. 重带电粒子质量m D. 靶物质的原子序数Z 25. 粒子在物质中运行沿着入射方向(A),叫做入射粒子在该物质中的射程。---27 A. 所能达到的最大直线距离 B. 经过的最小直线距离 C.经过的路程 D. 平均路程 26.在实际测量工作中,为了减少轫致辐射对测量的干扰,往往在屏蔽材料内层衬一层轻元素物质(如铝、有机玻璃等),这是因为:(C )---30 A. β射线在重元素物质中不会产生轫致辐射 B.β射线在轻元素物质中不会产生轫致辐射 C. 在重元素物质中比在轻元素物质中的韧致辐射作用大得多 D. 在重元素物质中比在轻元素物质中的韧致辐射作用小得多 27. 所有的粒子流本质上都是电磁辐射,它们因波长(或相应的频率、能量)范围不同而各具其专门名称。以下说法正确的是( C )。---34 A. 波长长者能量高,贯穿本领强 B. 波长长者能量低,贯穿本领强 C. 波长短者能量高,贯穿本领强 D. 波长短者能量低,贯穿本领弱 28. 电磁辐射可与物质发生多种形式的相互作用,以下关于相互作用的几率描述正确的是(A )。---35 A. 相互作用的几率与入射光子的能量以及介质的性质有关 B. 相互作用的几率与入射光子的能量以及介质的性质无关 C. 相互作用的几率与入射光子的能量有关,与介质的性质无关 D. 相互作用的几率与入射光子的能量无关,与介质的性质有关 29. 以下描述的是X、γ光子与物质作用失去动能的过程和带电粒子在物质中失去动能的过程。正确的是( D )。---35 A. 带电粒子一次可失去其能量的全部或大部份,失去的能量转移给原子核 B. 带电粒子一次可失去其能量的全部或大部份,失去的能量转移给电子 C. 光子需许多次碰撞后,才能失去其全部动能 D. 光子一次可失去其能量的全部或大部份,失去的能量转移给电子 30. 以下是关于射线与物质作用的截面δ这个概念的叙述,正确的是(B )。---35 A. 截面就是靶体的几何截面 B. 截面就是相互作用的几率 C. 截面既不是靶体的几何截面,也不是相互作用的几率 D. 截面既是靶体的几何截面,也是相互作用的几率 31. 下列哪一个过程不会产生俄歇电子(B )。---41 A. 内转换 B. 电子对效应 C. 轨道电子俘获 D. 光电效应 32. X、γ光子与物质作用发生光电效应和康普顿效应的几率与入射光子的能量和靶物质的原子序数有关,下列说法正确的是(C )。---43 A. 光子能量越高,且靶物质的原子序数越小,光电效应发生几率大 B. 光子能量越高,且靶物质的原子序数越大,康普顿效应发生几率大

光源辐射能(含思考题答案)

课程: 专业班号:姓名:学号: 同组者: 一、实验目的 1.了解辐射度学的一些基本概念; 2.了解光源的光谱特性及标准光源、二级标准光源的概念; 3.了解单色仪、光电倍增管的结构、工作原理和方法; 4.学习测定光源的光谱特性—辐射能谱曲线的原理和方法; 5.对计算机在物理实验中的应用有较好的了解。 二、实验原理 1.基本概念 (1) 光源辐射通量、辐射度及辐射能谱 辐射通量(功率):光源在单位时间辐射出的辐射 能量,其单位为瓦特。 辐射度:光源上单位面积在单位时间辐射出的辐 射能量,其单位为瓦特每平方米。 辐射能谱:给定光源只能辐射出一定波长范围内 的光,且所辐射出的不同波长的光的辐射通量亦不同, 光源辐射通量随波长的分布称为光源的辐射能谱 (亦称光谱能量分布),记为E(λ)。图1 黑体及钨带灯的相对辐射能谱 (2) 标准光源及其辐射能谱 标准光源:已知辐射能谱分布的光源称为标准光源,理相的标准光源是绝对黑体。其相对辐射能谱如图1所示。 (3) 光源的发射率、二级标准光源及其辐射能谱 发射率:其它光源和物体都是非黑体,它们的辐射本领都小于黑体。通常把非黑体光源 ε。 在一定温度下的辐射度与黑体的辐射度之比称为该光源的发射率,记为) (λ二级标准光源及其辐射能谱:作为标准光源的黑体其制作和使用都比较复杂。钨丝是非黑体,它在某一温度下的辐射能谱与同一温度下黑体的辐射能谱形式相同,只是辐射度比黑体小,其相对辐射能谱如图1所示。因此,在要求不高的情况下,通常用温度等于2800K

的钨带灯作为二级标准光源。 二级标准光源—钨带灯的辐射能谱:)(钨λE 之值可由黑体的辐射能谱) (黑体λE 及钨带灯的光谱发射率) (钨λε求得,即 ) ()()(钨黑体钨λελλ?=E E (1) 或给标定过的钨带灯通以额定电流,由钨带灯出厂时附带的数表直接查得。 2. 测定给定光源的辐射能谱 (1) 测量装置 实验装置框图如图2所示。光栅单 色仪作为分光仪;光电倍增管作为光探 测器;电控系统在计算机软件的控制下, 为单色仪的扫描系统及光电倍增管提供 驱动电压及负高压,并将光电倍增管所 探测的光电压信号进行处理后送 图2 实验装置框图 入A/D 转换系统;计算机的软件系统与A/D 转换系统一起完成数据采集、处理及控制整个系统的工作。 光栅单色仪 光栅单色仪是能将复色光分解成一系列独立单色光的分光仪器。其原理光路图如图3所示。入射到光栅单色仪的复色光经入射狭缝S 1后投射到球面反射镜M 1上,S 1处于M 1的焦平面上,因此,经球镜M 1反射后的光束为平 行光束,这平行光束经平面光栅G 分光后,分 成不同波长的平行光束以不同的衍射角投向球 面反射镜M 2,球镜M 2起照相物镜的作用,将 这些平行光束经平面镜M 3反射后成像于它的焦 平面上,从而得到一系列的光谱。出射狭缝位于 球镜M 2的焦平面上,根据它开启的宽度大小, 允许波长间隔非常狭窄的一部分光束射 图 3 光栅单色仪原理光路图 出狭缝 S 2,当光栅按顺时针方向旋转时(在本实验中光栅的旋转是由计算机来控制的),可以在狭缝S 2处得到光谱纯度高的不同波长的单色光。这样单色仪就起到了将入射的复色光分解成一系列独立单色光的作用。 光电倍增管 光电倍增管是利用外光电效应制 成的能将光信号转变为电信号的光电 器件。其结构及工作电路如图4所示。

第五章 光辐射的探测

作业习题 第五章 光辐射的探测 1 第五章 光辐射的探测 一、名词解释 1、本征吸收;晶格振动吸收;自由载流子吸收;激子吸收;杂质吸收 2、光电发射效应;光电导效应;光伏效应 3、热释电效应;测辐射热计效应;温差电效应 4、珀尔贴效应;塞贝克效应;汤姆逊效应 5、量子噪声;倍增噪声;产生复合噪声;1/v 噪声;热噪声 6、信噪比;信噪比改善系数;等效噪声功率;探测度;等效噪声带宽;噪声系 数 二、简答及计算题 1、根据能级结构不同,本征吸收可分为两大类:直接跃迁和间接跃迁。 (1) 分别介绍这两种跃迁方式的特色及区别。 (2) “直接带隙半导体”和“间接带隙半导体”如何定义? (3) 对于本征吸收,对光子的频率或波长有何要求? 2、对于“声子”的概念如何理解? 3、(1)比较光电类探测器和光热类探测器在作用机理、性能及应用特点等方面 的差异。 (2)“光谱灵敏度λR 为常数”是光子探测器的特点还是光热探测器的特点? 4、如何理解光电导效应过程中的“电流增益”现象? 5、光电效应有哪几种?利用各种光电效应分别可做成什么光电探测器件? 6、分析光照PN 结N 区时光伏效应的物理过程。 7、一光电阴极在波长为520nm 的光照射下,光电子的最大动能是0.67eV ,求该 光电阴极的逸出功。 8、若探测器的归一化探测度12 19*105.1-???=W Hz cm D ,光敏面积为1mm 2,测量带宽为1Hz ,求该探测器的等效噪声功率。 9、什么是噪声的功率谱密度?在光电探测过程中抑制噪声的基本原则是什么? 10、电阻为Ωk 1的器件其频带宽度为10MHz ,在室温(T=300K )条件下产生的 热噪声功率是多少?

0603蓝光测试报告13002011

电光源测试报告 Electrical and Photometric Test Report for Light Sources 产品名称 Product: 0603蓝光 产品型号 Product Model:YR-S0603-BC 制造厂商 Manufacturer:东莞市元润电子科技有限公司样品编号 Sample No.:No.001客户名称 Client:Client X 测试人员 Tested By:Tester Z 测试日期 Date:2013-8-9 09:01:26 测试条件 T est Condition 测试仪器 Analysis Instrument:STARSPEC SSP3112-D 环境温度 Temperature:25.0 ℃测试单位 Test Lab:Test Lab 环境湿度 R.H.: 60.0 % 测试结果 T esting Result 光谱功率分布曲线 S pectral Distribution CIE1931色品图 Chromaticity Diagram 图 CIE1931 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 00.10.20.30.40.5 0.60.70.80.9光度参数 Photometric Parameters 光 通 量 Luminous Flux:0.48 lm 光效 Luminous Efficiency: 7.62 lm/W 色度参数 Colorimetric Parameters 色品坐标 Chromaticity Coordinates:x = 0.1397 y = 0.0496 u' = 0.1685 v' = 0.0898 ( Duv = -0.1848 )色温 Color Temperature: 25000 K 色 纯 度 Color Purity:0.973 主 波 长 Dominant Wavelength:465.64 nm 峰值波长 Peak Wavelength:460.50 nm 红 色 比 Red Color Ratio:0.40 %绿 色 比 Green Color Ratio:14.09 %色 容 差 Color Tolerance:152.15 SDCM 蓝 色 比 Blue Color Ratio:85.51 %显色指数 Rendering Index:Ra = 0.00 R1 = 0.0 R2 = 0.0 R3 = 0.0 R4 = 0.0 R5 = 0.0 R6 = 0.0 R7 = 0.0 R8 = 0.0 R9 = 0.0 R10 = 0.0 R11 = 0.0 R12 = 0.0 R13 = 0.0 R14 = 0.0 电 参 数 Electrical Parameters 电压 V oltage : 3.13 V 电流 Current :20.000 mA 功率 Wattage :0.06 W

太阳辐射的特性

太阳辐射的特性 昼夜是由于地球自转而产生的,而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。地球每天绕着通过它本身南极和北极的“地轴” 自西向东自转一周。每转一周为一昼夜,所以地球每小时自转15°。地球除自转外还循偏心率很小的椭圆轨道每年绕太阳运行一周。地球自转轴与公转轨道面的法线始终成23.5°。地球公转时自转轴的方向不变,总是指向地球的北极。因此地球处于运行轨道的不同位置时,太阳光投射到地球上的方向也就不同,于是形成了地球上的四季变化(见下图)。每天中午时分,太阳的高度总是最高。在热带低纬度地区(即在赤道南北纬度23°27′之间的地区),一年中太阳有两次垂直入射,在较高纬度地区,太阳总是靠近赤道方向。在北极和南极地区(在南北半球大于90°~23°27′),冬季太阳低于地平线的时间长,而夏季则高于地平线的时间 长。 由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行,因此太阳与地球之间的距离不是一个常数,而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知,某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比,这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。然而,由于日地间距离太大(平均距离为1.5 x 108km),所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。因此人们就采用所谓“太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。它是指平均日地距离时,在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1353w/m2。一年中由于日地距离的变化所引起太阳辐射强度的变化不超过上3.4%。 2.2 到达地面的太阳辐射 太阳照射到地平面上的辐射或称“日射”由两部分组成——直达日射和漫射日射。太阳辐射穿过大气层而到达地面时,由于大气中空气分子、水蒸气和尘埃等对太阳辐射的吸收、反射和散射,不仅使辐射强度减弱,还会改变辐射的方向和辐射的光谱分布。因此实际到达地面的太阳辐射通常是由直射和漫射两部分组成。直射是指直接来自太阳其辐射方向不发生改变的辐射;漫射则是被大气反射和散射后方向发生了改变的太阳辐射,它由三部分组成:太阳周围的散射(太阳表面周围的天空亮光),地平圈散射(地平圈周围的天空亮光或暗光),及其他的天空散射辐射。另外,非水平面也接收来自地面的反射辐射。直达日射、漫射日射和反射日射的总和即为总日射或环球日射。可以依靠透镜或反射器来聚焦直达日射。如果聚光率很高,就可获得高能量密度,但却损耗了漫射日射。如果聚光率较低,也可以对部分太阳周围的漫射日射进行聚光。漫射日射的变化范围很大,当天空晴朗无云时,漫射日射为总日射的10%。但当天空乌云密布见不到太阳时,总日射则等于漫射日射。因此聚式收集器采集的能量通常要比非聚式收集器采集的能量少得多。反射日射一般都很弱,但当地面有冰雪覆盖时,垂直面上的反射日射可达总日射的40%。 到达地面的太阳辐射主要受大气层厚度的影响。大气层越厚,对太阳辐射的吸收、反射和散射就越严重,到达地面的太阳辐射就越少。此外大气的状况和大气的质量对到达地面的太阳辐射也有影响。显然太阳辐射穿过大气层的路径长短与太阳辐射的方向有关。参看下图,A为地球海平面上的一点,当太阳在天顶位置S时,太阳辐射穿过大气层到达A点的路径为OA。城阳位于S点时,其穿过大气层到达A 点的路径则为0A。 O,A与 OA之比就称之为“大气质量”。它表示太阳辐射穿过地球大气的路径与太阳在天顶方向垂直入射时的路径之比,通常以符号m表示,并设定标准大气压和O℃时海平面上太阳垂

光谱分析 实验报告

实验报告 课程名称: 材料科学基础实验 指导老师: 乔旭升 成绩: 实验名称: 光谱分析 实验类型: 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 二、实验内容和原理(必填) 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填)一、实验目的 通过本实验了解紫光/可见光光度计、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR )和荧光光谱仪的基本原理、主要用途和实际操作过程。掌握玻璃透光率、薄膜吸收光谱、固体粉末红外光谱和固体发光材料荧光光谱的测试方法。学习分析影响测试结果的主要因素。 二、实验原理 电磁波可与多种物质相互作用。如果这种作用导致能量从电磁波转移至物质,就称为吸收。当光波与某一受体作用时,光子和接受体之间就存在碰撞。光子的能量可被传递给接受体而被吸收,由此产生吸收光谱。通常紫外和可见光的能量接近于某两个电子能级地能量差,故紫外与可见光吸收光谱起源于价电子在电子能级之间的跃迁,又称为电子光谱。 当一束平行单色光照射到非散射的均匀介质时,光的一部分将被介质所反射,一部分被介质吸收,一部分透过介质。如果入射光强度为I0.反射光强度为Ir ,吸收光强度为Ia ,透过光强度为It ,则有I0=Ir+Ia+It 投射光强度与入射光强度之比称为透光率 T=It/I0 当一束具有连续波长的红外光照射某化合物时,其分子要吸收一部分光能转变为分子的震动能量或转动能量。此时若将其透过的光用单色器进行色散,就可得到一带暗条的谱带。以红外光的波长或波数为横坐标,以吸收率或者透过率百分数为纵坐标,把该谱带记录下来,就可得到该化合物的红外吸收光谱图。不同的化合物均有标准特征谱,将实验所得的光谱与标准谱对照,就可进行分子结构的基础研究和化合组成的分析。可由吸收峰的位置和形状来推知被测物的结构,按照特征峰的强度来测定混合物中各组分的含量。 当分子吸收来自光辐射的能量后,其本身就由处于稳定的基态跃迁至不稳定的激发态: M+h ν→。激发态是不稳定的,寿命极短,激发态分子会迅速以向周围散热或再发射电磁波(荧光或磷光)的方式回到基态: →M+荧光(或磷光)。任何能产生荧光(或磷光)的物质都具有两个特征光谱:激发光谱和发射光谱。 激发光谱:荧光(或磷光)为光致发光,因此必须选择合适的激发光波长,这可通过激发

发光材料荧光性能测试实验报告

发光材料荧光性能测试 实验目的 1、掌握光致发光的基本过程,掌握激发光谱和发射光谱的基本含义 2、掌握发光材料发射光谱和激发光谱的测试方法。 实验原理 发光材料主要是指材料吸收外来能量后所发出的总辐射中超过热辐射的部分。发光材料的发光需要外界能量的激发,根据击发方式不同发光方式可以分为光致发光、阴极射线发光、电致发光、X射线及高能粒子发光等。以光致发光为例,当用激发光照射某些物质时,处于基态的分子吸收激发光发生跃迁,达到激发态,这些激发态经过弛豫过程损失一部分能量后,以无辐射跃迁回到激发态的低振动能级,再从此能级返回基态,此过程中多余的能量以光子的形式释放。激发光谱和发射光谱是表征发光材料两个重要的性能指标。激发光谱是指发光材料在不同波长激发下,该材料的某一波长的发光谱线的强度与激发波长的关系。激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。根据激发光谱可以确定使该材料发光所需的激发光的波长范围,并可以确定某发射谱线强度最大时的最佳激发波长。激发光谱对分析材料的发光过程也具有重要意义。发射光谱是指在某一特定波长激发下,所发射的不同波长的光的强度或能量分布。激发光谱和发射光谱通常采用荧光分光光度计进行测量。其基本结构包括光源,单色器,试样室,单色器和探测器。常用光源为氙灯,单色器多为光栅,探测器多用光电倍增管。荧光分光光度计工作原理:由光源氙弧灯发出的光通过切光器使其变为断续之光以及激发光单色器变成单色光,此光即为荧光物质的激发光,被测的荧光物质在激发光照射下所发出的荧光,经过单色器变成单色荧光后照射于测试样品用的光电倍增管上,由其所发生的光电流经过放大器放大输出至记录仪,激发光单色器和荧光单色器的光栅均有电动机带动的凸轮所控制,当测绘荧光发射光谱时,将激发光单色器的光栅固定在最适当的激发光波长处,而让荧光单色器凸轮转动,将各波长的荧光强度讯号输出至记录仪上,所记录的光谱即为发射光谱,简称荧光光谱。当测绘荧光激发光谱时,将荧光单色器的光栅固定在最适当的荧光波长处,只让激发单色口的凸轮转动,将各波长的激发光的强度输出至记录仪,所记录的光谱即激光光谱。 实验步骤 1、打开电脑,打开光度计电源,间隔1-2分钟后方能打开仪器控制软件。 2、仪器预热30分钟,待灯源稳定。 3、在所提供的样品中随机选一样,小心装入样品盘,稍旋紧样品盖之后,置于样品室内。 4、设置软件参数 5、点击扫描,不断调整参数,找到使样品发出最大强度光的波长范围及样品发光波长范围。

最新光源原理 考题答案

光源原理考题答案

考试信息 ?时间:1月19日上午8:30~10:30 ?地点:HGX210 ?题型:判断, 选择, 填空, 名词解释, 简答, 计算 ?答疑:1月18日下午1:30~4:30, 电光源楼207 2009-01-08 源原理与设计, 复习要点 第一章光源的特性参量 1. 光波长的划分区域(P1) 2. 辐射度量和光度量, 以及它们之间的关系(辐射度量P1~4,光度量P8~12) (一)辐射度量 1.辐射能量Q e 定义:光源辐射出来的光(包括红外线、可见光和紫外线)的能量称为光源的辐射能量。 单位:J焦耳。

2.辐射通量(辐射功率)P e 定义:在单位时间内通过某一面积的辐射能量称为经过该面积的辐射通量,而光源在单位时 间内辐射出去的总能量就叫做光源的辐射通量。辐射通量也可称为辐射功率。单位:W瓦。 3.辐射强度I e 定义:光源在某一方向上的辐射强度I e是指光源在包含该方向的立体角Ω内发射的辐射通 量P e与该立体角Ω之比:I e=P e/Ω 单位:W/sr 当光源在空间各个方向发出的辐射通量均匀分布时,I e=P e/4π 4.辐射出(射)度M e 和辐照度E e M e 定义:一个有一定面积的光源,如果它表面上的一个发光面积S在各个方向(在半个空间内)的总辐射通量为P e,则该发光S超的辐射出(射)度为M e=P e/S 单位:W/m2 E e 定义:表示物体被辐射程度的量称为辐照度E e 。它是每单位面积上所接收到 的辐射通量数,即E e=dP e/dS’(s’表示接收器的面积元) 5.辐射量度L e 定义:光源在给定方向上的辐射亮度L e(φ,θ)是光源在该方向上的单位投影面积、在单位立体角中的辐射通量即L e(φ,θ)= P e(φ,θ)/(S*cosθ*Ω)S代表发光面的面积,θ是在给定方向和发光面法线之间的夹角,Ω是给定方向的立体角,P e(φ,θ)是在该立体角内的辐射通量。

光源报告

学习报告 课程名称:光纤通信原理 专业班级:移动通信1401 学号:1461222008 姓名:何晓润 2016.03.27 一、掺铒光子晶体光纤超荧光光源

掺铒光纤超荧光光源是基于掺铒光纤放大自发辐射的一种宽谱光源,因其具有高平均波长稳定性、宽光谱和高输出功率等特性特性已被广泛应用于光纤陀螺、光纤传感器和低相干光学成像等领域。特别是应用于光纤陀螺,光源的高输出功率可以提高陀螺系统的信噪比,宽光谱可以降低瑞利散射、偏振交叉耦合和克尔效应等引起的相干误差,高平均波长稳定性可以保证光纤陀螺标度因子的线性度和稳定性,使光纤陀螺的灵敏度及精度大大提高,因此掺铒光纤超荧光光源被认为是高精度光纤陀螺用光源的理想选择。目前,掺铒光纤超荧光光源的输出功率和光谱谱宽都达到了高精度光纤陀螺的要求,而最重要的光源输出指标———平均波长稳定性小于10-6,至今还未见文献报道,但是,许多学者一直在研究提高光源的平均波长稳定性的方法。在掺铒光纤光源中,掺铒光纤作为光源最为关键的增益媒介和传输部件,其性能直接影响着光源的稳定性和输出特性,因此采用高性能掺铒光纤是提升光源性能的最佳途径之一。近些年出现的新型光纤———光子晶体光纤(PCF),相比于传统光纤,在温度特性、弯曲特性、传输特性和色散特性等方面具有明显优势。因此,基于掺铒光子晶体光纤(EDPCF)的超荧光光源为进一步提高光源性能提供一种新的解决途径。 (1)掺铒光子晶体光纤 实验中所使用的掺铒光子晶体光纤为武汉烽火藤仓有限公司研制,光纤截面的扫描电镜图如图1所示。光纤包层中含有7层空气孔,空气孔直径约2.0μm,孔间距约4.0μm,纤芯中掺铒区域直径约4.0μm,模场直径约4.34μm,吸收系数分别为5.5dB/m在980nm和12.2dB/m在1550nm。 (2)光源结构

积分球灯具测试报告解读

灯具测试报告解读 培训目的:能看懂灯具测试报告。 一、使用积分球测试灯具报告 色度参数 色品坐标X、Y、U、V:CIE1931 根据色品坐标计算出相关色温。 相关色温:用绝对温度“K”表示,当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时, 黑体的温度就称为该光源(灯具)的色温. 色温在2500-3300K的光源,颜色偏红,给人一种温暖的感觉。色温超过时,颜色偏兰,给人一种清冷的感觉。

色度图中,色品坐标以X、Y表示,在CIE1976色度图中则以U、V表示,

暖白:2500-4000K 中性白:4000-5500K 正白光:5500-7000K 冷白光:7000以上 注:色温只对白光有意义,对于单色光,就要看它的主波长了。 主波长:用某一光谱色,按一定比例与一个确定的标准照明体相混合而匹配出的样 长就是样品色,该光谱色的波长就是样品色的主波长。 色比:光源的红、绿、蓝的三色比例。 峰值波长:光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。通常你所看到的一束光,它并非是单一波长的光,它是由很多波长的光组合而成的。其中,某一波长的 光的能量相对其它波长的光能量都大,则这一波长就是该束光的峰值波长。 半宽度:对于一个LED器件,其所发的光会在峰值λP处有所展开,其波长半宽度通常为10—30nm。对于单色光,半宽度越小,说明LED器件的材料越纯,性能越 均匀,晶体的完整性也越好。 色纯度:单色光是色纯度最高的颜色,当单色光掺入白光的成分越多时,色纯度就越低。

显色指数:光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。显色指数用Ra表示,Ra值越大,光源的显色性越好。显色指数中R1至R8的平均值就是Ra值。R9至R15的含义:R9浓红色;R10浓黄色;R11浓绿色;R12浓蓝色;R13 亮的浅黄-粉红色;R14中等程度的橄榄绿色;R15东方女性肤色。 光度参数 光通量:光是电磁波辐射到人的眼睛,经过视觉神经转换为光线。光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。单位:流明(Lm) 光效:光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率(瓦)的比值,称为该光源的光效。单位:流明/瓦(Lm/瓦)。 光辐射功率:单位时间内,发射的所有波长成份的辐射能量。单位是W。 1、Duv说明:

辐射探测学 复习要点

辐射探测学复习要点 第一章辐射与物质的相互作用(含中子探测一章) 1.什么是射线 由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。 2.射线与物质作用的分类有哪些 重带电粒子、快电子、电磁辐射(γ射线与X射线)、中子与物质的相互作用 3.电离损失、辐射损失、能量损失率、能量歧离、射程与射程歧离、阻止时 间、反散射、正电子湮没、光子与物质的三种作用 电离损失:对重带电粒子,辐射能量损失率相比小的多,因此重带电粒子的能量损失率就约等于其电离能量损失率。 辐射损失:快电子除电离损失外,辐射损失不可忽略;辐射损失率与带电粒子静止质量m 的平方成反比。所以仅对电子才重点考虑 辐射能量损失率:单位路径上,由于轫致辐射而损失的能量。 ¥ 能量损失率:指单位路径上引起的能量损失,又称为比能损失或阻止本领。按能量损失作用的不同,能量损失率可分为“电离能量损失率”和“辐射能量损失率” 能量歧离(Energy Straggling):单能粒子穿过一定厚度的物质后,将不再是单能的(对一组粒子而言),而发生了能量的离散。 电子的射程比路程小得多。 射程:带电粒子在物质中不断的损失能量,待能量耗尽就停留在物质中,它沿初始运动方向所行径的最大距离称作射程,R。实际轨迹叫做路程P。 射程歧离(Range Straggling):由于带电粒子与物质相互作用是一个随机过程,因而与能量歧离一样,单能粒子的射程也是涨落的,这叫做能量歧离。 能量的损失过程是随机的。 阻止时间:将带电粒子阻止在吸收体内所需要的时间可由射程与平均速度来估算。与射程成正比,与平均速度成反比。 反散射:由于电子质量小,散射的角度可以很大,多次散射,最后偏离原来的运动方向,电子沿其入射方向发生大角度偏转,称为反散射。 正电子湮没放出光子的过程称为湮没辐射 光子与物质的三种作用:光电效应(吸收)、康普顿效应(散射)、电子对效应(产生) · 电离损失、辐射损失:P138 4.中子与物质的相互作用,中子探测的特点、基本方法和基本原理 中子本身不带电,主要是与原子核发生作用,与射线一样,在物质中也不能直接引起电离,主要靠和原子核反应中产生的次级电离粒子而使物质电离。 390 5.Bethe公式应用 对各种带电粒子是有效的,条件是这些粒子的速度保持大于物质原子中电子的轨道运动速度。 重离子治癌,质子刀,“大部分的能量沉积在病灶” Bethe公式是描写电离能量损失率Sion与带电粒子速度v、电荷Z等关系的经典公式。

金属球毫米波辐射特性建模与分析

第40卷第4期 光电工程V ol.40, No.4 2013年4月Opto-Electronic Engineering April, 2013 文章编号:1003-501X(2013)04-0031-07 金属球毫米波辐射特性建模与分析 陈曦1,曹东任1,吴礼1,杨健2,许建中1 ( 1. 南京理工大学电子工程与光电技术学院,南京 210094; 2. 解放军73691部队,南京 210094 ) 摘要:立体目标毫米波辐射特性的研究十分复杂,本文从规则金属球入手进行建模仿真研究。由于毫米波似光性,利用射线跟踪思想分析了金属球表面直射和地面二次反射的双射线传播情况,建立了辐射温度计算模型,并基于金属球表面三角面元划分的几何模型及探测器与目标交会运动中的空间几何关系,实现了金属球体目标毫米波辐射特性的MATLAB仿真平台。在假定的仿真条件下,给出了金属球体目标和圆形金属板平面目标的天线温度曲线,验证了本文仿真建模方法的正确性。通过信号波形特征对比分析,结果表明金属球体目标可等效为线性尺寸增大约1.3倍的非金属圆形平面目标,为毫米波被动探测的目标识别与定位提供了更准确有效的数据理论支持。 关键词:毫米波辐射测量;金属球;射线跟踪;二次反射;MATLAB仿真;波形特征;等效目标 中图分类号:TN015;TP391.9 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1003-501X.2013.04.005 Modeling and Analysis of Metal Ball MMW Radiation Characteristics CHEN Xi1,CAO Dongren1,WU Li1,YANG Jian2,XU Jianzhong1 ( 1. School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China; 2. Unit 73691 of PLA, Nanjing 210094, China ) Abstract: Millimeter-wave (MMW) radiation characteristics of solid targets are very complex, this paper started with the research on modeling and simulation of the metal ball. Due to the property of millimeter-wave resembling light, the ray tracing theory was used to analyze the two-ray propagation of direct reflection and ground secondary reflection of the metal ball surface. The radiation temperature calculation model was established and the MATLAB simulation platform of millimeter-wave radiation characteristics of the metal ball was achieved based on the geometric model of triangle surface element division of the metal ball and the space geometry relation of relative motions between detector and target. The validity of the modeling method is verified through the antenna temperature curves of metal ball and round metal plate under given simulation conditions, and the results show that the metal ball can be equivalent to a nonmetal round plane target with 1.3 times linear size through comparative analysis of the signal waveform characteristics, which provides more accurate and effective data and theoretical support for target recognition and localization in millimeter-wave passive detection. Key words: millimeter-wave radiation measurement; metal ball; ray tracing; secondary reflection; MATLAB simulation; waveform characteristic; equivalent target 0 引 言 随着毫米波被动探测技术的发展,目标毫米波辐射特性已成为目标特性研究的一个重要方面。在毫米 收稿日期:2012-12-11;收到修改稿日期:2013-02-03 基金项目:中国博士后科学基金资助项目(20100481151) 作者简介:陈曦(1984-),女(汉族),江苏徐州人。博士研究生,主要研究工作是靶场毫米波测试技术及信号处理。E-mail: 10cx14@https://www.360docs.net/doc/005283084.html,。 https://www.360docs.net/doc/005283084.html,

光辐射测量原理与技术——单色仪和摄谱仪

第六章光探测器及其特性 §引言 探测器的分类: 1.主观探测器和客观探测器 2.主观探测器:人眼 客观探测器:利用光照射后,探测器材料产生物 理或化学的变化而制成。 一般分成三类:光电效应探测器;热电效应探测器; 光化学效应探测器 概述 1.辐射能量的探测方法: 目视(主观)测量法 物理(客观)测量法→光电效应,热电效应 2.物理测量法所用探测器的类别: 光电探测器:光电倍增管、光电管、光电池、光导管、 热电探测器:热敏电阻、热电偶、热辐射计光化学效应探测器:感光底片 §6-1光电和热电探测器的特性

积分响应度(或积分灵敏度) 1.定义:S=Y/X X —入射的光辐射通量或光通量lm Y —探测器输出的电流或电压(V/A) 2.单位: 3.光电效应探测器—选择探测器 热电效应探测器—无选择探测器 光谱响应度: 1.光谱响应度:S (λ) 2.光谱响应度分布 a.将光谱响应度随波长的排列所画成的曲线,称之 为探测器的光谱响应度分布 b.作用:可以确度光电探测器所能探测到的波长范 围及长波探测极限λ0 C.结论:外光电效应探测器探测到的波长极限 λ0<1200nm →光电管和光电倍增管只能对近红外、可见光、紫外光进行探测。中 红外、 远红外用对此波段灵敏的探测器进行探测 3.相对光谱响应度Sr (λ)的计标分布曲线 Sr (λ)=S (λ)/Sm Sm —给定参考值(S (λ)的平均值、最大值、任意 选定值) 4、探测器的长波极限波长λm lm A/μμw A/μμw μμV/V/lm μμ

在相对光谱响应度分布曲线中定义长波响应度 降到最大值的1/10处所对应的波长称为探测器的长波极限λm 响应时间τ: 1.从探测器接受到入射辐射这一瞬间开始至探测器反应达最大值所需的时间称为响应时间 2.单位用秒或毫秒(s 、ms ) 3.讨论: a>对于稳定光源响应时间不影响测量精度 b>对于脉冲光源要求τ<脉冲宽度(脉冲变化时间) 最小可探测功率: 1.探测器噪音讯号I 2.探测器最小可测功率φ极 如S=100μA/μlm ,无光照射时I=0.01μA φ极 =0.01/100=0.0001μlm § 6-2 光电管和光电倍增管 //I S Y X I S φφ==→= 极极无光照时的噪声信号探测器的响应度

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