Разработка и исследование приборов для измерения световых параметров источников оптического излучения

• Автор: Кузьмин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 153 с.

Содержание
Введение
Актуальность работы 5.
Цель и основные задачи исследования.
Методы исследования
Научная новизна исследований.
Практические результаты работы
Основные научные результаты, выносимые на защиту
Реализация результатов работы.
Апробация работы.
Публикации
Глава 1. Критический обзор методов и приборов для измерения оптических характеристик источников излучения и выработка концепции построения приборов.
1.1. Анализ существующих методов цветовых измерений.
1.2. Анализ существующих методов измерения коррелированной цветовой температуры.

1.3. Обзор существующих колориметров.
1.4. Анализ существующих методов измерения яркости источников излучения.
1.5. Обзор, серийно выпускаемых яркомеров.
1.6. Измерение коэффициента пульсации источников излучения
1.7. Общая концепция построения приборов для измерения характеристик оптического излучения.
1.7.1. Выбор функциональной блок - схемы измерительного прибора.
1.7.2. Выбор алгоритма определения цветовых характеристик источников излучения.31 Выводы по главе
Глава 2. Теоретические основы разработки и исследование пространственных характеристик фотоприемных устройств (ФПУ).
2.1. Расчет цилиндрической косинусной насадки ФПУ люксметра и пульсметра. 36 2.2 Исследование светорассеивающих свойств материалов.
2.3. Расчет и исследование шарообразной косинусной насадки ФПУ прецизионного
люксметра.
2.3. Расчет ФПУ для измерения яркости самосветящихся объектов накладным способом.
2.6. Расчет ФПУ для дистанционного измерения яркости протяженных источников.
2.7. Варианты, разработанных ФПУ яркомеров.
Выводы по главе.
Глава 3. Формирование спектральной чувствительности ФПУ приборов для измерения оптических характеристик источников излучения.
3.1. Постановка задачи.
3.2. Обоснование возможности использования типа приемников оптического излучения в разрабатываемых приборах и их дополнительные исследования.
3.3. Измерение спектральных характеристик приемников оптического излучения 58.
3.4. Результаты исследований спектральных характеристик исследуемых фотоприемников.
3.5. Разработка методики подбора фильтров, оценки погрешности коррекции спектральной характеристики фотоприемников и практические результаты коррекции

3.6. Исследование долговременной стабильности спектральной чувствительности
фотодиодов.
Выводы по главе.
Глава 4.Методическое и метрологическое обеспечение измерения параметров приборов.
4.1. Оценка пространственной характеристики ФПУ приборов.
4.2. Калибровка яркомера
4.3. Измерение энергетической характеристики фотоприемников.
4.4. Калибровка пульсметра
4.5. Измерение полного коэффициента отражения.
Выводы па главе.
Глава 5. Анализ динамического диапазона и погрешностей электронного измерительного канала. Расчет суммарной погрешности приборов.
5.1. Физические процессы работы фотодиода.
5.2. Анализ погрешностей электрического тракта.
5.3. Оценка суммарной погрешности разработанных приборов.

Выводы по главе.
Глава 6. Разработанные приборы для измерения световых параметров источников оптического излучения.
6.1. Колориметр «ТКА - ИЦТ».
6.2. Люксметр - яркомер “ТКА - 04/3”.
6.3. Пульсметр -люксметр «ТКА -Пульс»
6.4. Кинопроекционный яркомер «ТКА -Яр»
Выводы.
Литература
Приложения.

Глава 2. Теоретические основы разработки и исследование пространственных характеристик фотоприемных устройств (ФПУ)
Фотоприемные устройства (ФПУ), являясь основной частью прибора для измерения оптического излучения, должны отвечать ряду электрических и фотометрических требований, зависящих от области применения и назначения. При разработке и производстве приборов для измерения параметров излучения необходимо знание этих требований, их особенностей, трудностей создания и путей их преодоления.
Фотоприемное устройство содержит, как правило, три части, показанные на • структурной схеме ФПУ (рис. 17).

излучение

Рис. 17. Структурная схема ФПУ.
1 - устройство для формирования пространственной характеристики
корригирующее устройство, 3 - фоточувствительный. элемент
Все три составляющие части являются сами по себе самостоятельными узлами, требующими отдельного рассмотрения.
Устройство для формирования пространственной характеристики (входное устройство) формирует угол зрения, величина которого определена назначением разрабатываемого прибора. Так, например входное устройство люксметра или пульсметра, рассчитывается исходя из следующих соображений.
Известно [18 - 20], что освещенность поверхности, создаваемая точечным источником излучения, произвольно расположенным под углом р к ее нормали (рис. 18), определяется выражением: Е = Ео х СозР (8)
где: Е0 - освещенность, создаваемая точечным источником, расположенным нормально относительно поверхности.
Р - угол между нормалью и направлением на источник.