标准灯

 

　　用于复制和保持光度、辐射度量的单位及量值传递的各种电光源。它们是光学辐射计量中的标准量具。
　　在光学辐射计量中，复现各种光度和辐射度量单位的原始标准如黑体炉、xxx辐射计等，技术复杂，费用昂贵，不宜经常保持在工作状态，更不便于在实际工作中使用。因此需要有相应的标准灯将原始标准复现的单位量值复制下来作为次级标准，逐级传递其所保持的量值。
　　作为标准灯，要求在规定的使用条件下具有稳定的发光性能，受外界因素如温度、震动的影响小，量值随使用时间的变化缓慢，有效使用期长，重复使用时量值的再现性好，结构牢固，使用方便。此外，对不同种类的标准灯还有各自的特定要求。
　　类型 　标准灯主要有以下五种。
　　发光强度标准灯 　简称光强标准灯。发光强度是光度计量中的基本量，根据距离平方反比法则，由它可以导出其余的光度量。因此发光强度标准灯（简称光强标准灯）必须适应距离平方反比法则的要求。光强标准灯一般为白炽钨丝灯，灯丝布置成平面，以便测定工作距离。灯丝平面的尺寸不宜过大，使之在较近的距离也能遵从距离平方反比法则。白炽体的温度应均匀，真空直丝标准灯的色温度一般为 2000～2400K，充气螺旋丝标准灯的色温度一般为 2600～2856K。色温度为 2856K的灯称为CIE标准A光源。标准灯玻壳应无色、透明度高，玻壳形状和内部结构的设计应使观测方向的杂散光尽可能地少。在规定观测方向附近，发光强度应保持不变或变化很小。
　　在标定标准灯的发光强度之前，一般均要先标定其色温度，即确定标准灯工作在规定色温下的电流、电压值，然后再测定它在规定色温下的发光强度。因此光强标准灯同时又可以兼作或单独作为色温度标准灯。
　　光强标准灯还可以作为可见及近红外辐射区的全辐射照度标准灯，标定它在观测方向的一定距离处、垂直于观测方向的面元上产生的辐射照度。
　　总光通量标准灯 　简称光通量标准灯。当用相对法（如使用球形光度计）测量待测光源的总光通量时，必须用这种标准灯标定测量系统。为了减小测量误差，应力求使标准灯的结构和参量与被测对象接近。光通量标准灯有两大类，一类是白炽标准灯，一类是气体放电灯标准灯。它们各自又包括若干品种规格。白炽标准灯的稳定性好，选择其中一些品种作为高等级的计量标准。放电灯稳定性较差，主要用作实际工作中的计量标准。
　　光谱辐射亮度标准灯 　工作在 250～2500纳米波长范围的辐射亮度标准灯为钨带灯，它的白炽体为一条竖直安装的钨带。工作电压低而工作电流大。点燃时，要求钨带中部具有均匀的亮度。在使用时，必须用成像系统瞄准钨带中部。为了能透过红外和紫外辐射，在正对钨带的玻壳上封接一片抛光的石英玻璃片。这种灯的工作温度为2000～2500℃。
　　氘放电灯在170～400纳米波长范围有较强的辐射，选作为这段光谱区的光谱辐射亮度标准灯。同时也可作为这段光谱区的光谱辐射照度标准灯。
　　光谱辐射照度标准灯 　用于 250～2500纳米波长范围的辐射照度标准灯是一种特制的石英玻壳管状溴钨灯。它装在专用支架上，以便于确定观测方向。一般取灯管轴线的水平中垂线的一个方向作为观测方向。要求标准灯在观测方向上规定距离处、垂直于观测方向的面上，有均匀的辐射照度分布。也可挑选石英玻壳排丝溴钨灯或管状碘钨灯作为光谱辐射照度标准灯。使用这种标准灯时，不能使用成像系统。
　　温度标准灯 　是一种钨带灯，主要用于复制 800～2500℃温度范围的亮度温度，作为检定光学高温计的标准辐射源。这种灯也可用作分布温度标准灯和可见及近红外光谱区的光谱辐射亮度标准灯。
　　标准灯的使用 　对于高等级的白炽标准灯，规定以控制工作电流为准，同时测量灯端电压作为参考。对于低等级的白炽标准灯，根据条件，也可以控制灯端电压为准，测量电流作为参考。气体放电灯标准灯必须配上相应的标准镇流器，以控制灯管消耗的电功率为准；但也有以控制输入电压为准的。由交流电源供电的气体放电灯标准灯，对电源的电压和频率及其稳定度，以及电源的波形失真均有一定要求。
　　标准灯在使用过程中，其量值会逐渐发生变化。因此在使用一定时间后，必须重新标定。