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Mesures d’irradiance
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 Demande d'information
Des grandeurs énergétiques sont utilisées afin de décrire physiquement les caractéristiques de la lumière. Comme l’effet physique du rayonnement électromagnétique dépend de la longueur d’onde, la distribution entière de l’énergie doit être indiquée dans un domaine de 320 à 780 nm pour une description complète. Le but de la description physique est l’indication de l’énergie de rayonnement (à quelle longueur d’onde par unité de temps) de laquelle lui est touché. L’énergie qui est émise par une source lumineuse dans une unité de temps est désignée comme flux radiatif (anglais : « radiant flux ») et représentée par le lettre P. Le flux radiatif, c.-à-d. l’énergie transférée dans une seconde, est mesurée en watt (W) et désignée souvent comme puissance de rayonnement (anglais : « radiation power ») conforme à la puissance mécanique. Des rayonnements électromagnétiques ne sont visibles qu’entre 320 à 780 nm. Dans ce domaine tous les rayonnements ne sont pas toutefois efficaces de la même manière. Outre que les différences de nuances produites par le rayonnement des longueurs d’onde différentes, des sources lumineuses des longueurs d’onde différentes pourraient également différer concernant la clarté. Cette évaluation visuelle est respectée par la radiométrie qui fait partie de la photométrie. La notion « brillance » sert comme correspondant photométrique de la « luminance énergétique ». Il est aussi possible d’importer par surcroît des ultérieures grandeurs photométriques comme p.ex. luminance énergétique, flux lumineux ou éclairement énergétique.
| Radiométrie | Symbole | Unité |
| Puissance de rayonnement | Φ e | W |
| Intensité de rayonnement | Ie | W/sr |
| Éclairement énergétique | Ee | W/m² |
| Luminance énergétique | Le | W/m² sr |
| Photométrie | | |
| Flux lumineux | ΦV | Lm |
| Intensité lumineuse | IV | lm/sr = cd |
| Eclairement lumineux | EV | Lm/m² = lx |
| Brillance | LV | Cd/m² |
Vue d’ensemble des unités radiométrique et photométrique
La photométrie peut également être désignée comme mesurage de la lumière visible en intégrant la perception et sensation humaine. Des données radiométriques (c.-à-d. seulement les valeurs physiques) sont y décomptées avec la courbe d’efficacité et intégrées par le domaine visible.
Courbe pour l’efficacité lumineuse spectrale[
Dispositif de mesure pour la mesure du rayonnement
Les mesures du rayonnement spectral peuvent être effectuées par des dispositifs de mesure différents et dans domaines divers de l’longueur d’onde. A part que le spectromètre calibré – la partie essentielle du dispositif – des fibres optiques, des correcteurs cosinus ainsi que des sphères intégratrices servent comme périphérie. Le spectromètre, p.ex. notre getSpec-2048, sera nivelé par une source lumineuse calibrée et étalonnée. Il donc peut être utilisé pour des mesures absolues en UV/VIS ou VIS/PIR ou UV/VIS et VIS/PIR. La fibre optique ainsi que le correcteur cosinus doivent rester connectés avec l’entrée du spectromètre afin de ne compromet pas la validité de calibrage. Néanmoins, getSpec.com offre également des sources lumineuses du calibrage (getLight-HAL-CAL pour le domaine VIS/PIR ou getLight-DHS-CAL pour le domaine UV/VIS/PIR), pour un calibrage possible du spectromètre directement sur place. Les calibrages peuvent être effectués et chargés par le logiciel getSoftIRRAD.
Dispositif de mesure pour la mesure absolue de rayonnement |
| | Domaine UV/VIS | Domaine VIS/PIR |
| Spectromètre | getSpec- 2048 |
| Réseau UC (200-400nm), UV, fente 50 µm | Réseau VA (360-1100nm), fente 50µm, OSC-350-1100 |
| Réseau UA (200-1100nm), UV, fente 50µm, OSC-200-1100 |
| Logiciel | getSoft Full et getSoft IRRAD |
| Calibrage | IRRAD-CAL-UV (200-400 nm) | IRRAD-CAL-VIS (360-1100nm) |
| IRRAD-CAL-UV/VIS (200-1100nm) |
| Source lumineuse (optionnel) | Source lumineuse halogène deutérium du calibrage getLight-DHS-CAL avec CC-UV/VIS | Source lumineuse halogène du calibrage getLight-HAL-CAL avec CC-UV/VIS |
| Fibres optiques | 1 FC-UV200-2 fibre optique 200µm UV/VIS, 2m, SMA |
| Accessoires | Correcteur cosinus CC-UV/VIS ou sphère intégratrice getSphere-IRRAD-CAL |
Logiciel d’irradiance – getSoftIRRAD
Les valeurs radiométriques et photométriques dépendants de la répartition spectrale mesurée peuvent être calculées par notre logiciel getSoftIRRAD.
La couleur est indiquée par les valeurs x, y et z. Ces coordonnées sont affichées en pas de 1 nm dans le domaine de 380 à 780 nm. Le mesurage ainsi que l’affichage des valeurs (autant que u, v et la température de couleur) s’effectue en temps réelle. La particularité du getSoft-IRRAD c’est l’affichage du diagramme XY par des paramètres importants pour l’analyse DEL comme p.ex. longueur d’onde, pureté de couleur ou longueur d’onde centrale.
Capture d’écran du logiciel pour le mesurage du rayonnement
Il est possible d’enregistrer et d’afficher les valeurs par deux manières différentes :
Les données sont affichées dans la fenêtre principale comme paramètres du rayonnement spectral en µwatt/cm2/nm au-dessus de la longueur d’onde (voir aussi la figure supérieure). En plus, des valeurs radiométriques supplémentaires comme p.ex. µwatt/cm2, µjoule/cm2, µwatt, µjoule ou des données photométriques comme p.ex. lux ou lumen, les coordonnées de couleur X, Y, Z, x, y, z, u, v et la température de couleur peuvent être affichées dans une fenêtre particulière. |
Correcteur cosinus
Le correcteur cosinus ou même le diffuseur CC-3 sont principalement utilisé pour la mesure du rayonnement et pour la mesure lumineuse. Une caractéristique de réception du rayonnement incidente proche à la distribution Lambert est obtenue par la diffusion dans le diffuseur. Le correcteur pour le domaine de 200 à 1100 nm est fabriqué du matériau Téflon. Le diffuseur lui-même consiste en une boîte anodisée noir avec un filetage SMA. Le correcteur est directement connecté à une fibre optique fixée SMA. | | |
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Sphère intégratrice – getSphere-IRRAD
Les sphères intégratrices peuvent également être utilisées dans le cadre de la mesure lumineuse. La sphère intégratrice est une sphère évidée avec une face intérieure consistant en un matériau fortement réfléchissant d’une manière diffuse. Dû aux réflexions multiples de la lumière entrante en dedans de la sphère, la sphère peut être utilisée soit comme excitateur soit comme détecteur caractérisée par le rayonnement Lambert. La figure droite montre la construction principale de la getSphere-IRRAD. La getSphere-IRRAD a été développé afin d’analyser des lasers, DEL et lampes halogènes. Il est possible d’obtenir optionnellement un adaptateur pour la fixation reproductible ainsi que pour le positionnement des DEL (3, 5 et 8 mm). | |  |
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Source lumineuse du calibrage – getLight-Hal-Cal
La getLight-HAL-CAL est une source lumineuse tungstène halogène dans un domaine calibré de 360 à 1000 nm. Le calibrage se base sur le standard NIST. La source lumineuse est appropriée pour le calibrage de l’intensité absolue à mesurer relative aux spectromètres, spectroradiomètres et autres systèmes optiques. Le volume de livraison de la source lumineuse comprend le correcteur cosinus CC-3. Le couplage aux fibres optiques est fait via le connecteur SMA. En obtenant la haute stabilité de la puissance de sortie la lampe est refroidie par un ventilateur. La getLight-HAL-CAL n’est pas prête de servir comme source lumineuse pour des mesures de réflexion et transmission.
Attention:
On a besoin d’une commande supplémentaire d’un bloc d’alimentation électrique afin de garantir le bon fonctionnement de cette source lumineuse. | | |
Mesure absolue du rayonnement par la getLight-Hal-Cal – mode d’emploi
1. Démarrer le logiciel getSoft et appuyer le bouton « Start » dans la fenêtre principale.
2. Connecter la fibre optique à la porte d’entrée du spectromètre.
3. Démarrer le logiciel pour l’application d’irradiance absolue (Absolute Irradiance Application software) en cliquant sur l’option Application/Absolute Irradiance dans le menu. Appuyer le bouton « Perform Intensity Calibration ».
4. Sélectionner le canal du spectromètre qui sera calibré ainsi que le fichier de la lampe de calibrage et puis entrer le diamètre d’échantillon utilisée de la fibre optique / du correcteur cosinus ou de la sphère intégratrice. Le diamètre pour le correcteur cosinus est 3900 µm.
5. Allumer la source lumineuse getLight-HAL-CAL. Si le correcteur cosinus sera utilisé à la fin de la fibre optique celui-ci doit directement être monté sur la source lumineuse de référence. La livraison de la getLight-Hal-Cal comprend également un correcteur cosinus, donc le câble à fibre optique peut directement être connecté au correcteur cosinus. Si la sphère intégratrice sera utilisée à la fin de la fibre optique, l’échantillon de celle-ci doit être monté sur le port de sortie de la lumière.
6. Vérifier si la lampe de calibrage marche pour 15 minutes au moins. Appuyer le bouton « Start Intensity Calibration ». Le temps d’intégration peut être ajusté en réglant la lumière de référence d’une manière que le nombre maximal du domaine de la longueur d’onde fait env. 14.000. Il est également possible que le temps d’intégration optimal peut être cherché directement par le logiciel getSoft en appuyant le bouton « AC ».
7. Ajuster le « Smoothing Parameter » afin d’optimiser le lissage du diamètre de la fibre optique / fente utilisée.
8. Si le bon signal de référence est affiché, le bouton blanc « Save Reference » peut être appuyé. Le spectre de référence est marqué par une ligne blanche. Maintenant la lampe de calibrage peut être arrêtée. Attendre jusqu’à le spectre devient plan (près au bout de l’échelle) et puis appuyer le bouton noir afin d’enregistrer le spectre d’obscurité.
9. Appuyer le bouton « Save Intensity Calibration ». Un dialogue est affiché indiquant les ajustages actuels de ce calibrage d’intensité. Si le calibrage a été effectué par le diffuseur, le calibrage d’intensité est enregistré dans un fichier ASCII avec l’extension *.dfr. Si la fibre optique est utilisée, l’extension serait *.fbr. Le nom du fichier du calibrage d’intensité peut être entré par le bouton « Save As ».
10. Actionner le « Irradiance Chart TAB » afin d’adapter l’ajustage matériel et de sélectionner les paramètres colorimétriques, photométriques et/ou les paramètres de la crête. Puis cliquer sur OK.
11. Mesurer les paramètres de sortie. Si nécessaire, le temps d’intégration peut être tellement modifié que dans le « Scope Mode » le maximum s’élève à env. 14000 A/D coups. Bloquer la raie spectrale et enregistrer le spectre d’obscurité. Si la luminance énergétique et l’irradiance de la lumière, qui doivent être mesurés, doivent être affichées contre le temps, le « Time Measurement TAB » dans le menu doit être appuyé.
12. Le calibrage d’intensité, qui a été exécuté, pourra être chargé à l’avenir par l’option « Load Intensity Calibration ». Après le chargement d’un calibrage d’intensité, le spectre d’obscurité doit être enregistre avant passer au mode « Irradiance ».
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Ajustage matériel pour les mesures d’irradiance
Les paramètres, qui peuvent être mesurés par getSoft, sont listés dans le tableau ci-dessous. Il est nécessaire de spécifier le domaine de la longueur d’onde sur lequel la sortie du paramètre spectral est intégrée. La première colonne (Ajustage matériel) – « Sphère à l’intérieure » - se réfère aux mesurages qui sont exécutés par la source lumineuse à l’intérieure d’une sphère. « Sphère à l’extérieure ou cc » se réfère aux mesurages qui sont exécutés par une source lumineuse à une certaine distance ou avec un correcteur cosinus. |
Ajustage
matériel | Paramètre | Unité | Description |
| Sphère à l’intérieure | Flux radiatif (puissance transmise) | µwatt | Puissance optique totale transmise d’une source. |
| Sphère à l’intérieure | Énergie transmise | µjoule | Energie optique totale transmise d’une source, calculée en multipliant la puissance et le temps d’intégration. |
| Sphère à l’extérieure ou cc | Flux radiatif (puissance transmise) | µwatt | Energie optique totale transmise d’une source, calculée en multipliant de l’intensité du rayonnement et l’angle fixe de la source lumineuse. |
| Sphère à l’extérieure ou cc | Énergie transmise | µjoule | Energie optique totale transmise d’une source, calculée en multipliant la puissance et le temps d’intégration. |
| Sphère à l’extérieure ou cc | Intensité du rayonnement | µwatt/sr | Puissance optique par unité de l’angle fixe, calculée en multipliant l’irradiance et le distance au carré entre la source et la surface du diffuseur. |
| Sphère à l’extérieure ou cc | Puissance reçue | µwatt | Puissance reçue à la surface du diffuseur. |
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Dernier changement 08/14/2007 09:32 AM
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