脉冲光光度计量国家标准

　　一、前言

　　在工业生产、科学研究和日常生活中，人们经常使用各种间断发光的脉冲光源，例如，在江河湖海上航行中使用的航标灯，在飞机上使用的航行灯和防碰撞灯，公路和铁路上应用的信号灯，摄影用的电子闪光灯。这些专用光源的发光是不连续的，不能用常规的方法测量，需采用专门测最装置测定这种瞬时光源。为适应国内需要，我们研制成功测定脉冲光源有效发光强度的测里装置，建立了脉冲光光度计量国家标准。光接收器采用高性能硅光电二极管，并研制成宽带光电流放大器，再与记忆示波器、计算机联机，构成瞬态光源测量系统。

　　二、测量瞬时光的原理和方法

　　常用的瞬时光源是脉冲氛灯。脉冲放电与火花放电相似，是非稳态的气体放电形式之一，脉冲氮灯能在很短的时间内，通过气体放电产生极强的光辐射，脉冲氮灯发光强度随时间而变化的典型曲线如图l所示。

　　瞬时光源和连续光源的发光特性有所不同，它更容易吸引人们的注意。瞬时光和连续光在人眼上引起的视觉效果亦有很大差别，为了表征瞬时光的发光特性，需要引入有效发光强度这一概念，其定义是:在同样条件下，用眼睛观察瞬时光源和稳定光源，调节稳定光源的强度，使瞬时光和稳定光看上去一样明亮，此时稳定光源的发光强度，就是瞬时光源的有效发光强度。法国的Blondel和Rey对瞬时光的特性进行了专门的研究，使用白炽灯和快门产测量数据，并作了理论分析，得出瞬时有效发光强度I。的计算公式如下:

　　式中，1.为闪光过程中的瞬时发光强度，t为闪光持续时间(以秒为单位)，a为常数，在阔值照度下a二0.21(有的学者近似地取为0.2)。通过实验研究发现，随着闪光在人眼上产生的照度增加，a的数值将减少，而在闭值照度下a有最大值0.21，阐值照度约为10000勒克斯。当超过团值照度时，a的值明显变小，当照度达到59000勒克斯时，a为0.05，当照度高达180000勒克斯时，a为0.02。

　　为了比较精确地计算瞬时光强随持续时间变化的闪光的有效发光强度，Blondel和Rey提出了一个积分形式的计算公式:

　　对于近似方波的闪光，上式又可简化为如下形式:

　　在(2)式中，Blondel和Rey没有明确指出t:和tZ如何选取，后来Douglas又进行了深入研究，他提出，所选取的积分限t:和t:，应使算得的有效光强I。为最大值。

　　如前所述，在高于闹值照度时，常数a将逐渐减小，此时不能再用公式(3)进行计算。为了解决这一问题，HamPton提出，常数a应看作是光照度E的函数，他得出的有效发光强度的计算公式如下: