Поиск по сайту:
Главная страница » Каталог статей » Статьи о МО » Пантелеев С.В., "Проблемы и перспективы метрологического обеспечения измерений энергетической освещенности в УФ-диапазоне"

Проблемы и перспективы метрологического обеспечения измерений энергетической освещенности в УФ-диапазоне




Влияние спектральной характеристики фотоприемного устройства радиометра на интегральную интенсивность для примера гипотетических радиометров 1 и 2 и источника УФ-излучения

 

Очевидно, что радиометр №1 в зоне С покажет больше радиометра № 2. В свою очередь радиометр № 2 при прочих равных условиях измерит в зоне В больший сигнал, чем радиометр № 1. Аналогично и для зоны А. Как правило, «хвосты» данных колоколообразных кривых имеют разную длину, которая также влияет на точностные характеристики средств измерений. Очевидно, что со временем корригирующие элементы радиометрической головки претерпевают изменения - протекает процесс соляризации, который изменяет пропускную способность фильтров коррекции. Также со временем может деградировать чувствительный элемент - фотодиод. Измерения, лежащие в основе поверки, не всегда способны выявить эти изменения:скорректированные показания под используемый источник могут приводить к гораздо большей погрешности для источников другого типа.

К радиометрам селективного назначения, например для измерения узких спектральных областей, значительно более узких, чем поддиапазоны А, В и С, а также к радиометрам со спектральной чувствительностью, захватывающей фрагменты областей А, В и/или С нужен «индивидуальный» подход. Имея под рукой установку типа «УЛР-1А» или «Стильб» и набор эталонных многоканальных радиометров типа «Аргус» невозможно провести поверку и/или калибровку. Метрологическое обеспечение в данном случае требует вырезание из зон А, В и С эффективной (рабочей) области спектральной чувствительности СИ, их сложение или вычитание в зависимости от поставленной задачи. Для решения такого рода задач нет ни нормативной документации, ни установок, позволяющей этого добиться. Одно из технически возможных решений в данном случае - использовать дополнительные корригирующие фильтры, например по ГОСТ 9411-91. При этом, однако, должен быть известен интегральный коэффициент ослабления в интересующем диапазоне. Однако такой подход осложняется также тем, что ослабление реакции приведет к сокращению охватываемого диапазона измерений,значительно сужая его.

Кроме перечисленных проблем существует масса других сложностей: ряд импортных радиометров имеют очень специфическое устройство фотоприемной части («головки»), не адаптируемой под разработанные установки для поверки и калибровки. Многие средства измерений имеют очень скудное документальное и нормативно-техническое сопровождение: в лучшем случае неруси-фицированный «мануал» с техническими параметрами, заложенными в устройство и принципом работы. Для СИ, функционирующих с программным обеспечением, часто в качестве опорных точек при калибровке требуются источники, не предусмотренные в нормативной документации на УФ-радиометры, разработанной в РФ.

Для преодоления сложившейся проблемной ситуации при метрологическом обеспечении средств измерений энергетической освещенности в УФ-диапазоне, прежде всего, следует решить две взаимосвязанные задачи:

1. Разработать на базе ФГУП «ВНИИОФИ» единый и актуальный на сегодняшний день документ - стандарт, регламентирующий выпавшие из поля зрения технические и методические аспекты, прежде всего касающиеся учета угла зрения радиометрических головок; широкого диапазона измерений, далеко выходящего за пределы метрологических характеристик используемых рабочих эталонов; а также специфической спектральной чувствительности фотоприемных устройств в составе радиометров.

В этой связи представляется более целесообразно классифицировать и соответственно регламентировать метрологическое обеспечение радиометрических измерений в УФ-диапазоне не по области использования, а по характеру исполнения измерительного устройства (геометрии фотопри-емного устройства, наличию программного обеспечения), в соответствии с его техническими (спектральной областью чувствительности, углом зрения радиометрической головки) и метрологическими (диапазоном измерения) характеристиками.

Основой для разработки такого стандарта могут стать ГОСТ Р 8.640-2008, ГОСТ Р 8.590-2001, ГОСТ Р 8.658-2009, ГОСТ Р 8.588-2001, а также методика поверки многоканального радиометра «Аргус», разработанная ФГУП «ВНИИОФИ».

2. Разработчикам эталонных установок для поверки и калибровки УФ-радиометров и радиометрических головок необходимо усовершенствовать эталоны таким образом, чтобы они отвечали всем требованиям вновь разрабатываемого стандарта. Для этого, во-первых, необходимо использовать несколько источников УФ-излучения для получения более качественно скорректированных показаний приборов. Во-вторых, расширить диапазон измерений, замещая имеющиеся источники излучения на более мощные, а эталонные радиометры на СИ с большим диапазоном измерений. В-третьих, установки должны быть оснащены монохроматором и/или набором корригирующих фильтров, способных вырезать целевые спектральные области из УФ-диапазона при поверке (калибровке) СИ со специфической спектральной областью чувствительности. Сказанное относится, прежде всего, к упоминавшимся установкам «УЛР-1А» и «Стильб-М».

Список литературы

1.Основы оптико-электронных измерений в фотонике./Под ред. А. Колок. Логос. 2004. 496 с.

2. ГОСТ Р 8.640-2008 «ГСП. Государственная система обеспечения единства измерений. Радиометры ультрафиолетового излучения для контроля технологических процессов в фотолитографии. Методика поверки».

3. МП 203-0090-2009 «Приборы комбинированные ТКА-ПКМ. Методика поверки», утв. ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева».

4. Антонов В. В. Разработка и исследование малогабаритного спектрофотометрического УФ радиометра для измерения спектрозональной облученности. Дисс. канд. тех. наук. СПбГУ информационных технологий, механики и оптики. 2011.125 с.

5. ГОСТ Р 8.588-2001 «ГСИ. Радиометры ультрафиолетового излучения для озонного мониторинга. Методика поверки».

6. ГОСТ Р 8.590-2001 «ГСИ. Средства измерений характеристикультрафиолетового излучения в охране труда».

7. ГОСТ Р 8.658-2009«ГСИ. Средства измерений характеристикультрафиолетового излучения соляриев. Методика поверки».

Вернуться Страница 2 из 2

Добавить комментарий


Главная страница » Каталог статей » Статьи о МО » Пантелеев С.В., "Проблемы и перспективы метрологического обеспечения измерений энергетической освещенности в УФ-диапазоне"