253.7nm辐射源总辐射通量量值自动传递装置

　　253.7nm辐射源(又称杀菌灯)用于灭菌、消毒,具有效果好、节能、方便等优点,因而已被广泛用于生物学领域。目前世界各国对其的研究与开发均十分重视,与之相比,我国在这方面虽起步较晚,但发展速度极快。与这种发展速度不相适应的是,253.7nm辐射源的重要技术指标之一——总辐射通量,迄今尚没有标准,因此无法鉴别产品的优劣。为净化市场,保障人民的身体健康,中国计量科学研究院已于1993年建立了253.7nm辐射源总辐射通量副基准,1996年又研制了253.7nm辐射源总辐射通量量值自动传递装置。

　　一、原　理

　　辐射源的总辐射通量即辐射源向空间辐射的总辐射功率,单位为瓦(W)。总辐射通量的测量方示有两种:(1)绝对法;(2)相对法。

　　绝对法是测量辐射源辐射强度的空间分布,再由此计算出总辐射通量。我们用此法建立了253.7nm辐射源的总辐射通量副基准,这里不再赘述。

　　相对法是本文欲介绍的方法,也是用以开展量值传递和测试的方法。该法通过被测辐射源(以下简称灯)与总辐射通量已知的标准灯相比较而求得被测灯的总辐射通量。与绝对法相比,相对法结构简单,价格低廉,使用方便,因此在测光领域里已被广泛使用。

　　总辐射通量用公式表示为:

　　式中,ex——被测灯的总辐射通量;eo——标准灯的总辐射通量(已知);Sex——被测灯的显示器读数;Seo——标准灯的显示器读数。

　　由式(1)可以看到,只要测出被测灯及标准灯的显示器读数Sex与Seo,通过(1)式即可求出被测灯的总辐射通量ex。

　　二、量值传递装置——辐射通量计

　　量值传递装置又称辐射通量计,由积分器、供电电源、电参数测量仪、显示器、探测器系统组成,下边分叙之。

　　1.积分器

　　(1)结构

　　由光度学已知,测光通量用的理想积分器内壁上一点的间接光照度与通过该点的光通量成正比。参考国外在测光通量时有用筒形积分器的情况,又考虑到我国大量生产和使用的杀菌灯为管形,因此,辐射通量计的积分器设计成圆筒形,这样更显方便和合理,如图1所示。

　　筒形积分器壁上开一个长方形的门,左右对称,用以装卸灯。在门的内侧二分之一宽度处,沿圆筒轴线方向固定一根带标尺的滑杆,两个灯座可在其上任意滑动,目的是保证灯管处于左右对称的位置上,并满足不同功率(尺寸)灯管的测量。两个灯头采用由喷涂了铝粉的灯头罩来保护,这是因为某些厂家的产品灯头是用塑料做的,长期在紫外线照射下易老化,同时还可避免由于制作灯头的材料不同而带来的测量误差。

　　与门对称的筒壁上,开一个20mm的窗口,用以安装探测器。