우지펑, 다이차이훙, 조웨이챵, 쉬난, 리링, 왕이앤페이, 린이앤둥
중국계량과학연구원 광학 및 레이저계량과학연구소
머리말: 탐측기의 스펙트럼 방사조(밝음)도 음향응도는 방사선 측정기준에서 가장 중요한 파라미터 중 하나이다. 전통적인 스펙트럼 방사 라벨은 스펙트럼 단광원과 단색계 장치를 이용해 측정했고 새로 건설된 레이저 복사측정장치는 레이저와 탐측기로 측정하여 측정의 불확실도를 크게 낮출 수 있었다. 이 장치는 먼저 레이저 커플링을 포인트볼에 균일한 랑베르트 단색 광원으로 들어가도록 조정하고 저온 복사 계측기의 표준 함정 탐지기와 이미 알려진 광맹장을 이용하여 400~900 nm 탐사선의 스펙트럼 방사조도 응답도를 측정한다. 연구는 주로 네 가지 측면에 집중되었다.
(1) 저온방사선계는 일부 분립 레이저 파장에 대해서만 표준 탐사선을 정한다. 기타 레이저 파장 아래의 스펙트럼 응답도는 반드시 삽입해야 한다. 스펙트럼 응답도를 비교하여 직접 측정하는 방법으로 추정한 함정 탐사선의 양자 흡수효율은 다른 파장에 의한 스펙트럼의 음향응도 편차를 계산할 수 있으며 그 결과 400~900 nm 데이터 삽입 알고리즘의 전체 편차는 0.074%보다 작았다.
(2) 실험은 표준탐지기 및 피측탐지기의 전하 신호를 전하적분법을 사용하여 측정하고 감시탐지기를 사용하여 레이저 출력의 기복을 제거하여 레이저 출력의 안정성에 영향을 줄이며 측정은 0.1%보다 우수하다.
(3) 표준 탐사선이 저온방사선계에 대한 소원과 스펙트럼에 대한 방사선 조도 응답 도량에서 레이저 출력의 차이를 측정하기 위해 레이저 듀얼레이트로 파장에 따른 비선형 계수를 측정한다. 표준 검출기 스펙트럼의 비선형성에 따른 측정 불확도를 분석하여 450, 632.8, 850 nm 파장에서 0.2 mA에서 3으로 변화시킬 때 탐사기 전류는 0.2 mA에서 3으로 변한다.
(4) 표준 탐사선이 표준을 정할 때의 출력 패턴과 양으로 전송할 때의 방사선 조도 패턴의 차이에 대하여 2차원 전위 변위 플랫폼을 이용하여 탐사기의 균일성을 측정하고 수정하였으며 측정한 표준 탐사선 중심 직경 5mm의 비균등성은 0.03%보다 작았다. 최종적으로 레이저 조도 조절 반응도를 측정하는 장치를 사용하여 400~900 nm의 방사선 조도 측정 불확도 0.14~0.074%(k=1)를 달성할 수 있다.실험은 레이저 조도 응답 장치와 표준 램프-단색기 장치 두 가지 방법으로 측정한 탐지기들의 스펙트럼 방사선 조도 응답도를 비교했다. 측정 결과, 두 장치는 400~900 nm의 응답도에 근사 등가를 표시하고 측정 편차는 모두 표준 램프-단색기 장치의 측정 불확도 범위 내에 위치하여 레이저 방사조도 응답도 측정 장치의 실용성을 검증하였다.
키워드: 저온방사선계, 스펙트럼복사도향응도, 전하적분법
전통적인 탐사선 스펙트럼의 응답도 측정은 통상 연속 광원이 단색기를 거쳐 분광된 후 단색 방사원을 형성하여 측정한다. 반면 흑체 복사원, 브롬 텅스텐 램프, 듀테램프 등 광원 분광 후의 단색 복사 출력은 비교적 낮으며 단파장 레이저의 출력보다 훨씬 낮다. 단색계 분광방법으로 측정한 동적 범위가 제한되어 측정의 불확실도가 비교적 크다. 레이저 광원을 채택하면, 양치의 근원을 저온 복사계 시스템으로 거슬러 올라갈 수 있다. 영국 국립물리실험실과 세계복사센터는 여러 차례의 태양복사 조도량 비율을 비교하여 전개하였다.
영국 국립물리실험실은 태양복사계의 양값을 함정 탐지기에서 저온방사선계로 소급해 측정하는데 측정 불확도가 세계 방사선 중심 결과보다 월등히 높다. 미국 국립표준과 기술연구원은 각각 레이저의 방사선 조도 응답도와 방사선 밝기 응답도에 기초한 측정장치를 사용하고 독일 연방물리기술연구원은 방사선 조도 응답도를 측정했다. 피측탐지기와 표준탐지기가 레이저 복사측정시스템에서 보내는 신호비율을 보고 응답도를 표시한다. 기존 레이저 기술은 레이저 파장이 넓은 범위의 스펙트럼 출력을 제공할 수 있도록 하였으며 향후 레이저를 튜닝할 수 있는 스펙트럼 측정은 대량의 값, 높은 정확도 측정에 있어 응용 전망이 매우 크다.
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