第2章常用光源.ppt

第2章光检测中的常用光源?从相干性上分气体激光器固体激光器染料激光器半导体激光器等离子体激光器激光非线性光学器件相干光源太阳气体放电灯、荧光灯白炽灯黑体辐射器阴极射线管等离子体管荧光显示器液晶显示器场致发光( EL )显示器发光二极管( LED ) 信息处理用光源显示光源照明光源非相干光源?从发光机理上分热辐射光源、气体放电光源固体发光光源、激光器 光源的特性参数?? P dP 21eee?????????? 辐射效率和发光效率辐射效率: 发光效率: ?? P dP 21PVV??????????单位: lm/W 光谱功率公布λ???? ???? 0 ???? 0 0λ???? :低压***灯光谱如:高压***灯光谱如:白炽灯、卤素灯光谱如:荧光灯光谱仪器测量时---- 所选光源的峰值波长应与探测器的灵敏波长相一致目测时---------- 绿光光源彩色摄像时---- 选择发射连续光谱的光源。如:白炽灯 空间光强分布一般来讲光源的辐射强度在空间各个方向上是不同的所以在光源的不同方位放置探测器时所接收的辐射通量也不同,对能量的利用率也就不相同了。所以有必要研究光源的空间辐射强度分布?ddΩ??d dI?配光曲线 12 1 2 用光线疏密表示强度大小发光强度矢量------ 描述光源在某一平面内的光强分布用线的长度表示强度大小例:高压球形氙灯 光源的颜色色表: 用眼睛直接观察光源时,所看到的颜色称为光源的色表。显***: 用某种光源照射物体时,物体所呈现的颜色(物体反射光在人眼内产生的颜色感觉)与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色的一致性,称为光源的显***……。 光源的色温 6000K 1000K λ 2 M e(λ,T)白色橙黄色暗红色黑体辐射的颜色由黑体的温度决定色温---- 当某一辐射体辐射光的颜色与某一温度下的黑体所辐射光的颜色相同时,则将黑体的温度称为光源的色温。白炽灯、卤钨灯、镝灯显***较好高压***灯、高压钠灯较差 R、G、B值相等相关色温---- 当辐射体的辐射颜色不与任何一温度下的黑体辐射的颜色完全相同时,我们就用色坐标最接近这种辐射体的黑体温度做为辐射体的色温,称为相关色温。分布温度---- 当辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分布,与黑体在某一温度下辐射的相对光谱功率分布一致,则此时的黑体温度为辐射源的分布温度。 R、G、B值最接过 热辐射源 太阳紫外光 % , 可见光 % , 红外光 % 太阳光谱能量分布: 相当于 5900K 左右的黑体辐射 黑体模拟器绝热层、加热器、高吸收比内表面、温度探测器主要结构: 白炽灯(1)真空钨丝灯--工作温度: 2300K-2800K ,发光效率约 10lm/w 。(2)充氩、氮等惰性比较大的气体--工作温度 2700-3000K ,发光效率约17lm/w (3)充卤素(***化碘,溴化硼等) --工作温度 3000-3200K ,发光效率约30lm/w 气体放电光源氢、氦、氘、氙、氪、***、钠、硫蒸气等充入灯管中特点: ,是白炽灯的 2~10 倍 ,耐震,耐冲击 ,大约是白炽灯的 2~10 倍 (被电场加速) 撞击电子离子产生原子撞击(被电场加速) 自发辐射回低能级更多 脉冲灯脉冲灯---在极短的时间内发出很强的光辐射应用特点---高亮度,摄影光源、激光器光泵、印刷制版脉冲氙灯,色温与日光接近, 6000K 左右,适用于彩色摄影,显色指数大于 90%. ,俗称“小太阳”。发光效率 25~20lm/W 如氙灯工作电路此外还有长弧氙灯、短孤氙灯