[實用新型]一種光輻射安全光譜測量裝置

有效

• 申請號: 201120555009.0
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN202393499U
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 潘建根;李倩
• 申請（專利權）人: 杭州遠方光電信息股份有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于光譜輻射測試領域，具體涉及一種與光生物安全測量相關的光譜測量裝置。

背景技術

波長范圍在200nm至3000nm的光輻射會給人眼或皮膚帶來危害，危害種類有：光化學紫外危害(200-400nm)、藍光小光源危害(300-700nm)、眼睛的近紫外危害(315-400nm)、眼睛的紅外輻射危害(780-3000nm)、皮膚熱危害(380-3000nm)、視網膜藍光危害(300-700nm)、視網膜熱危害(380-1400nm)和視網膜熱微弱危害(780-1400nm)共8種可能的危害。

為了評估光輻射的光生物安全性，現有技術是采用一臺光譜輻射計實現200-3000nm波段的光譜測量。為達到如此寬波段的測量，所用的光譜輻射計必須采用雙單色儀結構的光譜儀，兩個單色儀串聯，安裝3個機械切換的探測器，每個單色儀包括3個機械轉動光柵，光譜儀通過轉動光柵和切換探測器完成全光譜的測量。光柵的轉動在單色儀內利用軟件控制完成，機械掃描需要較長測量時間，不能適應脈沖光源和有變化的光源的測量；探測器的切換在單色儀外完成，探測器切換需要足夠的間隙，間隙容易造成漏光和對準的重復性誤差；兩個單色儀的光柵必須同步轉動，由于工藝上的限制，同步轉動也會引入誤差。

實用新型內容

為了克服現有技術中的缺陷，本實用新型將200至3000nm波長范圍的光譜分波段進行測量，大大減少了光柵的使用，避免了探測器的切換和光柵的頻繁轉動，提高了光譜測量的精度和可靠性。

本實用新型的技術問題主要通過以下方案解決。一種光輻射安全光譜測量裝置，其特征在于，包括并行排列的光采樣機構和分波段輻射度探頭，光采樣機構將所采集的光信號傳輸到光譜輻射計，分波段輻射度探頭與輻照度計相連。

在本實用新型中，200至3000nm的波長范圍分波段進行測量，其中紫外、可見以及近紅外波段通過光譜輻射計測量光譜，得到光譜輻照度和光譜輻亮度值，紅外波段通過輻照度計測量得到光譜輻照度值。對于光輻射安全測量而言，只在200nm-1400nm間的波段范圍需要光譜信息來獲得危害加權輻亮度或輻照度值，而對于1400nm-3000nm波段范圍的紅外輻射，輻射危害對光譜無選擇性，因此只要采用輻照度計和紅外輻射度探頭檢測即可。因此本實用新型利用這一特點，使得測量過程只需切換對準被測對象的光采樣機構和輻射度探頭即可實現測量波段的切換，無需切換探測器和頻繁地轉動光柵，測量的可靠性強，精度較高。

本實用新型可以通過以下技術特征作進一步的限定和完善：

上述的光采樣機構和輻射度探頭安裝于位置切換機構上，位置切換機構沿光采樣機構和分波段輻射度探頭的排列方向發生移動。通過調控位置切換機構切換對準被測對象的光采樣機構和分波段輻射度探頭，以切換測量參數和波段。相比現有技術中切換光柵和探測器，本實用新型的切換機構對機械精密度要求要小得多。

上述的光譜輻射計為兩臺或兩臺以上具有不同波長測量范圍的光譜輻射計，每臺光譜輻射計都通過光纖與光采樣機構相連，并且同時對采集的光信號進行處理。兩臺光譜輻射計分別測量紫外至可見和可見至近紅外波段范圍的光譜，結合輻亮度值，得到用于計算光化學紫外危害(200-400nm)、藍光小光源(300-700nm)、眼睛的近紫外危害(315-400nm)、視網膜藍光危害(300-700nm)、視網膜熱危害(380-1400nm)和視網膜熱微弱危害(780-1400nm)6種危害參量的光譜輻亮度和光譜輻照度值。

上述的分波段輻射度探頭包括兩個具有不同測量波段范圍的輻射度探頭，兩個輻射度探頭分別與兩個輻照度計相連，測量用于計算眼睛的紅外輻射危害(780-3000nm)和皮膚熱危害(380-3000nm)的光譜輻照度值。

上述的光譜輻射計是采用雙單色儀多探測器結構的機械掃描式光譜儀，兩個單色儀并聯，測量紫外至可見光范圍的光譜，解決了光柵的同步性問題。

上述的光譜輻射計還可以是采用二維陣列探測器的光譜輻射計，測量可見至近紅外波段范圍內的光譜，通過同步觸發功能可實現快速測量，作為優選，上述的二維陣列探測器可為致冷型陣列探測器，可提高信噪比。

上述的兩臺或兩臺以上光譜輻射計均為采用陣列探測器的快速光譜輻射計，或者均為機械掃描式光譜輻射計，或者至少各有一臺快速光譜輻射計和機械掃描式光譜輻射計，將200-1400nm的波長范圍分波段進行測量，避免了光柵的頻繁轉動和探測器的切換。