国产紫外辐射仪器性能测试(Ⅰ)——室内静态性能测试

　　0　引　言

　　随着环境问题日益引起人们的关注,紫外辐射的测量被提上议事日程[1, 2]。一些部门开展了紫外辐射预报,而且也计划开展紫外辐射的地面监测。但是,一方面由于目前我国尚无紫外辐射计量标准,另一方面,现有的国产宽带紫外辐射测量仪器也从未经过考核,致使一些地方的观测结果,相差较大,根本无可比性。为了对国产仪器有个初步了解,供作优选,将一些国产紫外辐射仪器放在一起进行了对比试验。本文就是本次试验的室内静态性能测试部分。具体性能测试项目如下:

　　1)余弦特性;

　　2)非线性;

　　3)带外杂光水准;

　　4)温度特性;

　　5)光谱特性。

　　目前宽带紫外辐射量仪器主要分为两类:即测量波段主要涵盖B波段(280nm~315nm)的紫外测量仪器和同时覆盖A、B两波段(280nm ~400nm)的紫外测量仪器。参与本次比较测试的紫外B辐射测量仪器有3种,分别是UVBO1, UVBO2和UVBO3,另外,还有两种紫外A+B波段的测量仪器,为UVO1和UVO2。每种仪器各有两台参加比较测试。

　　1　光谱特性

　　1·1　主要测量设备

　　WDG30光栅单色仪、SHG200型紫外辐照装置(光源为超高压汞灯)、组合液体光导、UVOB型和UVOA型紫外辐照计、复眼透镜、FLUKE187数字电压表等。其中的UVOA型和UVOB型紫外辐照计为北京师范大学光电仪器厂生产的测量紫外光源(灯)在A波段和B波段辐照度的仪器,经标准灯校准后,可提供较准确的灯光辐照度测量值,该产品早已定型生产并广为应用。

　　1·2　测试方法

　　按照图1连接各部件,对光源预热30min后手动单色仪鼓轮,波长从280nm~400nm,每隔5nm记录数字电压表读数。在测试过程中,用UVOB型和UVOA型紫外辐照计置于被检测仪器处,测量光源在300nm和365nm处的辐照度,以便初步归一该两波长的测量值。

　　1·3　测试结果

　　测试值经零点处理后列于表1。

　　由于单色仪的出射光未经绝对仪器校准,而其在365nm处的辐照度要比300nm处的辐照度高出近30倍,所以表1所列的只是各个仪器的输出信号,仅供定性的比较,并不反映仪器的真实光谱响应。不过,二者比值的大小仍能反映出UVOB以外的紫外辐射对仪器输出的影响,比值高者的性能较优。

　　2　带外杂光水准

　　2·1　主要测量设备

　　CMHO250型太阳模拟光源、液体光导、复眼透镜、FLUKE187数字电压表、JB400前截止滤光片(滤光片的厚度为2mm,截止波长为400nm)。

　　2·2　测试方法

　　按照图2布置、连接好各种仪表,在不加滤光片的情况下,读取测量值A,然后放置滤光片,再读取测量值B,带外杂光水准P可以用下列公式表示: