Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер
Предложен принципиально новый осветитель для измерений энергетических характеристик цифровых оптикоэлектронных систем с матричными приемниками изображения.
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53402 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер / Л.А. Михеенко, В.Н. Боровицкий // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 6. — С. 61-64. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859955778189787136 |
|---|---|
| author | Михеенко, Л.А. Боровицкий, В.Н. |
| author_facet | Михеенко, Л.А. Боровицкий, В.Н. |
| citation_txt | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер / Л.А. Михеенко, В.Н. Боровицкий // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 6. — С. 61-64. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Предложен принципиально новый осветитель для измерений энергетических характеристик цифровых оптикоэлектронных систем с матричными приемниками изображения.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:19:04Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
61
ÌÅÒÐÎËÎÃÈß. ÑÒÀÍÄÀÐÒÈÇÀÖÈß
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
07.06 2006 ã.
Îïïîíåíò Â. Ã. ÞÐÜÅÂ
(ÖÊÁ "Ðèòì", ã. ×åðíîâöû)
Ê. ò. í. Ë. À. ÌÈÕÅÅÍÊÎ, ê. ò. í. Â. Í. ÁÎÐÎÂÈÖÊÈÉ
Óêðàèíà, ÍÒÓÓ «Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èíñòèòóò»
E-mail: volodymyr_borovytsky@iss.org.ua
Ïðåäëîæåí ïðèíöèïèàëüíî íîâûé îñâå-
òèòåëü äëÿ èçìåðåíèé ýíåðãåòè÷åñêèõ
õàðàêòåðèñòèê öèôðîâûõ îïòèêî-ýëåê-
òðîííûõ ñèñòåì ñ ìàòðè÷íûìè ïðèåì-
íèêàìè èçîáðàæåíèÿ.
 ïîñëåäíåå âðåìÿ íàáëþäàåòñÿ áûñòðîå ðàçâèòèå
öèôðîâûõ îïòèêî-ýëåêòðîííûõ ñèñòåì (ÖÎÝÑ) ñ ìàò-
ðè÷íûìè ïðèåìíèêàìè èçëó÷åíèÿ (ÌÏÈ) � öèôðî-
âûõ ôîòîàïïàðàòîâ, öèôðîâûõ âèäåîêàìåð, âåá-êà-
ìåð, ñïåöèàëèçèðîâàííûõ öèôðîâûõ êàìåð äëÿ îï-
òè÷åñêîé ìèêðîñêîïèè, àñòðîíîìèè, äèñòàíöèîííîãî
çîíäèðîâàíèÿ, àâòîìàòè÷åñêèõ è ïîëóàâòîìàòè÷åñêèõ
ñèñòåì íàáëþäåíèÿ è ñîïðîâîæäåíèÿ [1]. Îäíàêî
äàëüíåéøåå ñîâåðøåíñòâîâàíèå òàêèõ ñèñòåì â çíà-
÷èòåëüíîé ìåðå ñäåðæèâàåòñÿ íåäîñòàòî÷íûì óðîâ-
íåì ìåòîäîâ è ñðåäñòâ èçìåðåíèÿ èõ ýíåðãåòè÷åñêèõ
õàðàêòåðèñòèê � â ïåðâóþ î÷åðåäü ôóíêöèè ïåðåäà-
÷è ñèãíàëà è íåðàâíîìåðíîñòè îïòè÷åñêèõ è ýëåê-
òðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ôîòî÷óâñòâèòåëüíûõ ýëåìåí-
òîâ ÌÏÈ.
Âàæíåéøåé îñîáåííîñòüþ èçìåðåíèÿ ýíåðãåòè÷å-
ñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÖÎÝÑ ñ ÌÏÈ ÿâëÿþòñÿ âûñîêèå
òðåáîâàíèÿ ê èçëó÷àòåëþ, êîòîðûé äîëæåí ñîîòâåòñòâî-
âàòü ñëåäóþùèì òåõíè÷åñêèì óñëîâèÿì [1, 2]:
1. Èçëó÷àòåëü äîëæåí îáåñïå÷èâàòü îñâåùåíèå
áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ôîòî÷óâñòâèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ
ÌÏÈ � áîëåå 2048×2048 ïðè ïëîùàäè ÌÏÈ áîëåå
15×15 ìì ñ íåðàâíîìåðíîñòüþ ìåíåå 1�3%.
2. Èçëó÷àòåëü äîëæåí îáëàäàòü øèðîêèì äèíàìè-
÷åñêèì äèàïàçîíîì èçìåíåíèÿ îñâåùåííîñòè ÌÏÈ
� íå ìåíåå 104 � áåç èçìåíåíèÿ ñïåêòðàëüíîãî ñî-
ñòàâà è ñòåïåíè ïîëÿðèçàöèè îïòè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.
3. Èçëó÷àòåëü äîëæåí îáëàäàòü ëèíåéíîñòüþ âû-
õîäíîé õàðàêòåðèñòèêè ñ îòêëîíåíèåì ìåíåå 1�3 %.
4. Èçëó÷àòåëü äîëæåí îáåñïå÷èâàòü âûñîêîå çíà-
÷åíèå ìàêñèìàëüíîé îñâåùåííîñòè âõîäíîãî çðà÷êà
ÖÎÝÑ èëè ôîòî÷óâñòâèòåëüíîé ïëîùàäêè ÌÏÈ �
áîëåå 5 Âò/ì2, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ÿðêîñòè èçëó÷àòåëÿ
íå ìåíåå 1013 Âò/ (ñð·ì2).
5. Èçëó÷àòåëü äîëæåí ãàðàíòèðîâàòü âûñîêóþ ïî-
âòîðÿåìîñòü ðåçóëüòàòà èçìåðåíèé ñî ñðåäíåêâàäðà-
òè÷íûì îòêëîíåíèåì ìåíåå 0,05, à â îòäåëüíûõ ñëó-
÷àÿõ � òàêóþ æå ïîâòîðÿåìîñòü â àáñîëþòíûõ åäè-
íèöàõ ïî ýòàëîííîìó èçëó÷àòåëþ.
Êàê ïîêàçàë êðèòè÷åñêèé àíàëèç, ñîçäàíèå èçëó-
÷àòåëåé, â ïîëíîé ìåðå óäîâëåòâîðÿþùèõ ïåðå÷èñ-
ëåííûì âûøå òðåáîâàíèÿì, ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé òåõíè-
÷åñêîé çàäà÷åé. Òàê, èñïîëüçîâàíèå ëàìï íàêàëèâà-
íèÿ è ãàëîãåííûõ ëàìï ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü âûñîêèå
ÿðêîñòè, íî íå îáåñïå÷èâàåò âûïîëíåíèÿ òðåáîâàíèé
ïî îäíîðîäíîñòè, ëèíåéíîñòè è ïîâòîðÿåìîñòè ââèäó
èõ ìàëîãî ñðîêà ñëóæáû è ïîñòåïåííîãî âûãîðàíèÿ
íèòè íàêàëèâàíèÿ [3]. Ïðèìåíåíèå ìîùíûõ ñâåòîäè-
îäîâ íå ïîçâîëÿåò âûïîëíèòü òðåáîâàíèå ïî ñòàáèëü-
íîñòè ñïåêòðàëüíîãî ñîñòàâà è ïîâòîðÿåìîñòè èçìå-
ðåíèé èç-çà âûñîêîé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê èçìåíåíèÿì
òåìïåðàòóðû è íàïðÿæåíèÿ [4]. À óñòàíîâêà èíòåãðè-
ðóþùåé ñôåðû õîòü è ïîçâîëÿåò äîñòèãíóòü âûñîêîé
îäíîðîäíîñòè ïî áîëüøîé ïëîùàäè, ëèíåéíîñòè âû-
õîäíîé õàðàêòåðèñòèêè è ïîâòîðÿåìîñòè, íî âûïîë-
íåíèå òðåáîâàíèÿ ïî áîëüøîé ÿðêîñòè è áîëüøîìó
äèíàìè÷åñêîìó äèàïàçîíó ñâÿçàíî ñ ñóùåñòâåííû-
ìè òåõíè÷åñêèìè òðóäíîñòÿìè [5].
Òàêèì îáðàçîì, íåñìîòðÿ íà áîëüøîå êîëè÷åñòâî
èçâåñòíûõ èçëó÷àòåëåé, â íàñòîÿùåå âðåìÿ îòñóòñòâó-
åò èçëó÷àòåëü, â ïîëíîé ìåðå óäîâëåòâîðÿþùèé òåõ-
íè÷åñêèì òðåáîâàíèÿì äëÿ èçìåðåíèÿ ýíåðãåòè÷å-
ñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÖÎÝÑ ñ ÌÏÈ. Ïîýòîìó öåëüþ äàí-
íîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ïîèñê è èññëåäîâàíèå èçëó÷àòå-
ëÿ ïåðåìåííîé ÿðêîñòè, êîòîðûé ñîîòâåòñòâîâàë áû
ñîâðåìåííûì òðåáîâàíèÿì ïî èçìåðåíèþ ýíåðãåòè-
÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ÖÎÝÑ ñ ÌÏÈ.
Êàê ïîêàçàíî â [6], èñïîëüçîâàíèå èíòåãðèðó-
þùåé ñôåðû ïîçâîëÿåò ðåàëèçîâàòü äèôôóç-
íûé èçëó÷àòåëü ñ áîëüøîé àïåðòóðîé è âûñîêîé îä-
íîðîäíîñòüþ ôîðìèðîâàíèÿ ÿðêîñòíîãî ïîëÿ. Ê ñî-
æàëåíèþ, òàêîå ðåøåíèå íå ìîæåò îáåñïå÷èòü âûñî-
êèé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ÿðêîñòè. Ýòî
îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî äëÿ èçìåíåíèÿ ÿðêîñòè ïðèõî-
äèòñÿ èçìåíÿòü íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ ëàìï, óñòàíîâ-
ëåííûõ â èíòåãðèðóþùåé ñôåðå. À èçìåíåíèå íàïðÿ-
æåíèÿ ïèòàíèÿ ëàìï ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ ñïåêòðàëü-
íîãî ñîñòàâà èçëó÷åíèÿ. Êðîìå òîãî, âçàèìîñâÿçü íà-
ïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ è ïîòîêà èçëó÷åíèÿ ëàìïû ÿâëÿåò-
ñÿ íåëèíåéíîé è íåñòàáèëüíîé [3].
Òàêîé íåäîñòàòîê èíòåãðèðóþùåé ñôåðû ìîæíî
ïðåîäîëåòü ïðèìåíåíèåì äâóõ ñîïðÿæåííûõ ÷åðåç
ðåãóëèðóåìîå îòâåðñòèå ñôåð, â îäíîé èç êîòîðûõ
ðàçìåùåíû èçëó÷àòåëè. Òàêîå ðåøåíèå äåëàåò âîç-
ìîæíûì èçìåíåíèå ÿðêîñòè âûõîäíîãî çðà÷êà ïî çà-
äàííîìó çàêîíó ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ. Ýòî äîñòèãà-
åòñÿ òåì, ÷òî ðàçìåð äèàôðàãìû ìåæäó ïåðâè÷íîé è
âòîðè÷íîé èíòåãðèðóþùèìè ñôåðàìè ìîæåò èçìåíÿòü-
ñÿ ïðè ïîìîùè ìåõàíè÷åñêîãî ïðèñïîñîáëåíèÿ [7].
ÈÇËÓ×ÀÒÅËÜ ÏÅÐÅÌÅÍÍÎÉ ßÐÊÎÑÒÈ
ÍÀ ÎÑÍÎÂÅ ÑÎÏÐßÆÅÍÍÛÕ ÈÍÒÅÃÐÈÐÓÞÙÈÕ ÑÔÅÐ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
62
ÌÅÒÐÎËÎÃÈß. ÑÒÀÍÄÀÐÒÈÇÀÖÈß
Îäíàêî è òàêîå ðåøåíèå íå ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü íåîá-
õîäèìóþ âûñîêóþ èçëó÷àòåëüíóþ ìîùíîñòü.
Óêàçàííûé íåäîñòàòîê â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè
óñòðàíÿåòñÿ â ïðåäëîæåííîé àâòîðàìè ñõåìå èçëó÷àòå-
ëÿ, êîòîðûé ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ ïåðâè÷íûõ èíòåã-
ðèðóþùèõ ñôåð ñ èñòî÷íèêàìè èçëó÷åíèÿ, ñîïðÿæåí-
íûõ ñ îñíîâíîé âòîðè÷íîé èíòåãðèðóþùåé ñôåðîé,
êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ âòîðè÷íûì èçëó÷àòåëåì (ðèñ. 1).
Äîñòàòî÷íî ïîëíàÿ òåîðèÿ äèôôóçíîãî èçëó÷àòåëÿ
ðàññìîòðåíà â [6�8], à äëÿ èíæåíåðíûõ ðàñ÷åòîâ
âïîëíå îïðàâäàíî èñïîëüçîâàíèå ñëåäóþùèõ óïðî-
ùåííûõ çàâèñèìîñòåé.
Îñâåùåííîñòü âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ïåðâè÷íîé
ñôåðû îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì âûðàæåíèåì:
1 1
1 2
21 12 1 12
1 1 1 1 2
1 1
,
1 1
S S S SN Ô N Ô
E
A A d A
A d
A d
ρ ρ
= =
− π −− ρ π − ρ π
(1)
Îïòè÷åñêèé ïîòîê, ïîñòóïàþùèé èç ïåðâè÷íîé
ñôåðû âî âòîðè÷íóþ, ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàí ïî ñëå-
äóþùåé ôîðìóëå:
1 1 12 ,Ô E A= (2)
ãäå Ô1 � îïòè÷åñêèé ïîòîê, ïîñòóïàþùèé èç ïåð-
âè÷íîé ñôåðû âî âòîðè÷íóþ.
Ñëåäîâàòåëüíî, îñâåùåííîñòü âíóòðåííåé ïîâåðõ-
íîñòè âòîðè÷íîé ñôåðû, â êîòîðóþ ïîñòóïàåò ïîòîê
îò íåñêîëüêèõ ïåðâè÷íûõ ñôåð, ìîæåò áûòü ðàññ÷è-
òàí ïî ôîðìóëå, àíàëîãè÷íîé (1):
( )
1 1 2
2
2 1 12
2 2
2
1 1 2
1 12 2 1 12
1 2 1 2
1 2
1
2
2 1 12
1 2 1 2
1
1
1 1
1
D
S S
D
S S
N Ô
E
A N A A
A
A
N N Ô
A A A N A A
A A
A A
N N Ô
d A
d d
d
ρ
= =
− −− ρ
ρ ρ
= =
− − −− ρ − ρ
= ×
π −π − ρ π
1 2
2
2 2
2 1 12 2
2
2 2
2
1 1
2
1
Dd
d N A d
d
d
ρ ρ×
π π − − − − − ρ π
Ïëîùàäü âûõîäíîãî çðà÷êà ìîæåò áûòü ðàññ÷èòà-
íà êàê ïëîùàäü ñôåðè÷åñêîãî ñåãìåíòà [9]:
( )
2 2
2 22
2
2 2 2
2 2 2 2
2
2
2 2
1 1 .
2 2
D
D
D
D
d d dd
A
d
d d d d d
d
− − = π =
π π = − − = − −
ßðêîñòü âûõîäíîãî çðà÷êà âòîðè÷íîé ñôåðû, êî-
òîðûé ìîæíî ñ÷èòàòü ëàìáåðòîâñêèì èçëó÷àòåëåì,
ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî èçâåñòíîé ôîðìóëå [10]
1 1 22
1 12
1 2 1
1
1
S S
D
N N ÔE
L
A A
A A
A
ρ ρ
= = ×
π −π − ρ
2 1 12
2
2
1
1 DA N A A
A
× =
− −− ρ
1
2
3 2 2 1 12
1 2 1 2
1
1
S SN N Ô
d A
d d
d
= ×
π −π − ρ π
Âòîðè÷íàÿ
èíòåãðèðóþùàÿ
ñôåðà
Âõîäíîé çðà÷îê
âòîðè÷íîé
èíòåãðèðóþùåé
ñôåðû
Èñòî÷íèêè
èçëó÷åíèÿ
íà ïåðâè÷íûõ
èíòåãðèðóþùèõ
ñôåðàõ
Ïåðâè÷íûå èíòåãðèðóþùèå ñôåðû
Ðèñ. 1. Îáîáùåííàÿ ñõåìà äèôôóçíîãî èçëó÷àòåëÿ ïåðå-
ìåííîé ÿðêîñòè, ñîñòîÿùåãî èç íåñêîëüêèõ ïåðâè÷íûõ è
îäíîé âòîðè÷íîé èíòåãðèðóþùèõ ñôåð
êîëè÷åñòâî èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ â ïåðâè÷íîé ñôåðå;
îïòè÷åñêèé ïîòîê, ñîçäàâàåìûé îäíèì èñòî÷íèêîì èç-
ëó÷åíèÿ;
èíòåãðàëüíûé êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ âíóòðåííåé ïî-
âåðõíîñòè ïåðâè÷íîé ñôåðû;
ïëîùàäü è äèàìåòð ïåðâè÷íîé ñôåðû, ñîîòâåòñòâåííî [9],
ïëîùàäü ðåãóëèðóåìîãî îòâåðñòèÿ ìåæäó ïåðâè÷íîé è
âòîðè÷íîé ñôåðàìè.
ãäå NS �
ÔS �
ρ1 �
A1, d1 �
A12 �
2
21
1 14 ;
2
d
A d
= π = π
êîëè÷åñòâî èñòî÷íèêîâ ïåðâè÷íûõ ñôåð, îïòè÷åñêè
ñîïðÿæåííûõ ñî âòîðè÷íîé ñôåðîé;
èíòåãðàëüíûé êîýôôèöèåíò îòðàæåíèÿ âíóòðåííåé
ïîâåðõíîñòè âòîðè÷íîé ñôåðû;
ïëîùàäü è äèàìåòð âòîðè÷íîé ñôåðû, ñîîòâåòñòâåííî [9],
ñóììàðíàÿ ïëîùàäü ðåãóëèðóåìûõ îòâåðñòèé âî âòî-
ðè÷íîé ñôåðå;
ïëîùàäü è äèàìåòð âûõîäíîãî çðà÷êà âòîðè÷íîé ñôå-
ðû, ñîîòâåòñòâåííî.
ãäå N1 �
ρ2 �
A2, d2 �
N1A12 �
ÀD, dD �
2
22
2 24 ;
2
d
A d
= π = π
, (3)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
63
ÌÅÒÐÎËÎÃÈß. ÑÒÀÍÄÀÐÒÈÇÀÖÈß
1 2
2
2 2
2 1 12 2
2
2 2
2
1 1
2
1
Dd
d N A d
d
d
ρ ρ×
π π − − − − − ρ π
Ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà èçëó÷àòåëÿ îïðåäå-
ëÿåòñÿ ñïåêòðàëüíîé õàðàêòåðèñòèêîé èñïîëüçóåìûõ
èñòî÷íèêîâ èçëó÷åíèÿ è ñïåêòðàëüíûìè êîýôôèöè-
åíòàìè îòðàæåíèÿ ïîâåðõíîñòåé ïåðâè÷íûõ è âòîðè÷-
íîé ñôåð.
( )
( ) ( )
( )
( )
( ) ( )
( )
( )
2
1 1 1 2 2
1 12
1 2 1 1
1
2 1 12
2 2
2
1 21 1 2
1 2 1 12
1 1
1
2 1 12
2 2
2
1
1
1
1
1
,
1
D
S S N N
N
D
N
N NS S
N
D
N
E
L
N N Ô
A A
A A
A
A N A A
A
N N Ô
A A A A
A
A N A A
A
λ = =
π
ρ ⋅ ρ λ ⋅ ρ ⋅ρ λ
= ×
−π − ρ ⋅ ρ λ
× =
− −− ρ ⋅ρ λ
ρ λ ⋅ ρ λρ ρ
= ×
π −− ρ ρ λ
×
− −− ρ ⋅ρ λ
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðåäëîæåííîãî èçëó÷àòåëÿ
áûë âûïîëíåí ðàñ÷åò è ìàêåòèðîâàíèå èçëó-
÷àòåëÿ, ïàðàìåòðû êîòîðîãî ïðèâåäåíû â òàáëèöå.
Ïîêðûòèå âíóòðåííèõ ïîâåðõíîñòåé ïåðâè÷íûõ è âòî-
ðè÷íîé ñôåðû âûïîëíåíî îáðàáîòàííûì àëþìèíèåì
è ìàòåðèàëîì íà îñíîâå BaSO4 ñ èíòåãðàëüíûì êîýô-
ôèöèåíòîì îòðàæåíèÿ 0,8 [11].  êà÷åñòâå èñòî÷íè-
êîâ èçëó÷åíèÿ â ïåðâè÷íûõ ñôåðàõ èñïîëüçîâàëèñü
ãàëîãåííûå ëàìïû ÊÃÌ-30-300 [12].
Íà ðèñ. 2 ïðèâåäåíû ðàññ÷èòàííûå íîðìèðîâàí-
íûå ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ÿðêîñòè âûõîäíî-
ãî çðà÷êà èçëó÷àòåëÿ, ïîêàçàííîãî íà ðèñ. 1. Àíàëèç
ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî ïîêðûòèå
âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ñôåð ñåðíîêèñëûì áàðèåì
BaSO4 õîòü è ïîçâîëÿåò äîñòèãíóòü áîëüøèõ âåëè÷èí
ÿðêîñòè âûõîäíîãî çðà÷êà, íî ïðèâîäèò ê çíà÷èòåëü-
íîé íåîäíîðîäíîñòè ñïåêòðàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè ÿð-
êîñòè (ðèñ. 2, á) [11]. Èñïîëüçîâàíèå îáðàáîòàííîãî
àëþìèíèÿ â êà÷åñòâå ïîêðûòèÿ âíóòðåííèõ ïîâåðõ-
íîñòåé ñôåð îáåñïå÷èâàåò ìåíüøóþ ñåëåêòèâíîñòü
ñïåêòðàëüíîé õàðàêòåðèñòèêè ÿðêîñòè èçëó÷àòåëÿ ïðè
ìåíüøåé ÿðêîñòè âûõîäíîãî çðà÷êà (ðèñ. 2, à).
Ïðîâåäåííûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå èññëåäîâàíèÿ
ïîäòâåðäèëè òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû: ìàêñèìàëüíàÿ
ÿðêîñòü èçëó÷åíèÿ ñîñòàâëÿåò 3,5·103 Âò/(ñð·ì2), èç-
ìåðåííàÿ íåðàâíîìåðíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ ÿðêîñòè â
âûõîäíîì çðà÷êå íå ïðåâûñèëà 0,2%. Áûë äîñòèãíóò
äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí èçìåíåíèÿ ÿðêîñòè áîëåå
1000 000 ïðè íåëèíåéíîñòè 0,5%.
Äëÿ ñðàâíåíèÿ îòìåòèì, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ÿðêîñòü
èçëó÷àòåëÿ íà çàêîíå îáðàòíûõ êâàäðàòîâ ñîñòàâèëà
5·104 Âò/(ñð·ì2), íî íà ó÷àñòêå äèàìåòðîì ìåíåå 1 ìì.
Ïðè ýòîì ñëåäóåò ó÷åñòü, ÷òî òàêîé èçëó÷àòåëü äîë-
æåí èñïîëüçîâàòüñÿ ñ êîëëèìàöèîííîé îïòè÷åñêîé
ñèñòåìîé, è òîãäà ïðèâåäåííàÿ ê âõîäíîìó çðà÷êó ÿð-
êîñòü óìåíüøèòñÿ åùå â 150�200 ðàç.
Âûâîäû
Ïðåäëîæåí ïðèíöèïèàëüíî íîâûé èçëó÷àòåëü ïå-
ðåìåííîé ÿðêîñòè íà îñíîâå îïòè÷åñêè ñîïðÿæåííûõ
ãäå LD (λ) �
ρ1N (λ), ρ2N (λ) �
ÿðêîñòü âûõîäíîãî çðà÷êà âòîðè÷íîé ñôåðû êàê
ôóíêöèÿ îò äëèíû âîëíû îïòè÷åñêîãî èçëó÷å-
íèÿ λ;
íîðìèðîâàííûå ïî ìàêñèìàëüíîìó çíà÷åíèþ
ñïåêòðàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè îòðàæåíèÿ ïî-
âåðõíîñòåé ïåðâè÷íîé è âòîðè÷íîé ñôåð, ñî-
îòâåòñòâåííî.
Ïàðàìåòð Îáîçíà÷åíèå Çíà÷åíèå
Äèàìåòð ïåðâè÷íîé ñôåðû
Êîëè÷åñòâî ïåðâè÷íûõ ñôåð
Êîëè÷åñòâî èçëó÷àòåëåé
â ïåðâè÷íîé ñôåðå
Äèàìåòð âòîðè÷íîé ñôåðû
Äèàìåòð âûõîäíîãî çðà÷êà
âòîðè÷íîé ñôåðû
d1
N1
NS
d2
dD
0,15 ì
3
3
0,25 ì
0,05 ì
Ïàðàìåòðû äèôôóçíîãî èçëó÷àòåëÿ
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
à)
0,5 1,0 1,5 2,0 λ, ìêì
1
2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
á)
0,5 1,0 1,5 2,0 λ, ìêì
1
2
Ðèñ. 2. Íîðìèðîâàííàÿ ïî ìàêñèìàëüíîìó çíà÷åíèþ
ñïåêòðàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ÿðêîñòè âûõîäíîãî çðà÷êà
èçëó÷àòåëÿ:
à � ìàòåðèàë ïîêðûòèÿ âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè � îáðàáîòàí-
íûé àëþìèíèé; á � ìàòåðèàë ïîêðûòèÿ � ïðåññîâàííûé ïîðî-
øîê BaSO4
1 � èçëó÷àòåëü ñ îäíîé èíòåãðèðóþùåé ñôåðîé; 2 � ïðåäëîæåí-
íûé èçëó÷àòåëü ñ ïåðâè÷íûìè è âòîðè÷íîé èíòåãðèðóþùèìè
ñôåðàìè
. (4)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2006, ¹ 6
64
ÌÅÒÐÎËÎÃÈß. ÑÒÀÍÄÀÐÒÈÇÀÖÈß
èíòåãðèðóþùèõ ñôåð. Ýòîò èçëó÷àòåëü îáëàäàåò
ïðåèìóùåñòâàìè èíòåãðèðóþùåé ñôåðû, íî ëèøåí
äâóõ åå ïðèíöèïèàëüíûõ íåäîñòàòêîâ � ìàëîãî äè-
íàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà è ìàëîé ìàêñèìàëüíîé ÿðêî-
ñòè.
Ðàçðàáîòàíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ ìîäåëü è ïðîâåäåíî
ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå òàêîãî èçëó÷àòåëÿ.
Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ïðåäëîæåí-
íûé èçëó÷àòåëü ñîîòâåòñòâóåò òåõíè÷åñêèì òðåáîâà-
íèÿì äëÿ èçìåðåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ñî-
âðåìåííûõ è ïåðñïåêòèâíûõ öèôðîâûõ îïòèêî-ýëåê-
òðîííûõ ñèñòåì ñ ìàòðè÷íûìè ïðèåìíèêàìè èçëó÷å-
íèÿ: ìàêñèìàëüíàÿ ÿðêîñòü ñîñòàâèëà 3,5·103 Âò/(ñð·ì2),
ïðè ýòîì åå íåðàâíîìåðíîñòü â âûõîäíîì çðà÷êå íå
ïðåâûñèëà 0,2%. Áûë äîñòèãíóò äèàïàçîí èçìåíåíèÿ
ÿðêîñòè áîëåå 106 ïðè íåëèíåéíîñòè 0,5%.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Áîðîâèöêèé Â. Í. Âûáîð öèôðîâîé êàìåðû äëÿ îïòè÷åñêî-
ãî ìèêðîñêîïà // Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé
àïïàðàòóðå.� 2004.� ¹ 1.� Ñ. 21�26.
2. Âîðîïàé Å. Ñ., Òîðïà÷åâ Ï. À. Òåõíèêà ôîòîìåòðèè âûñî-
êîãî àìïëèòóäíîãî ðàçðåøåíèÿ.� Ìèíñê: Óíèâåðñèòåòñêàå, 1988.
3. Èøàíèí Ã. Ã., Ïàíêîâ Ý. Ä., Àíäðååâ À. Ï. è äð. Èñòî÷íèêè
è ïðèåìíèêè èçëó÷åíèÿ.� ÑÏá: Ïîëèòåõíèêà, 1991.
4. Power light source Luxeon� Star. Technical Datasheet DS23
// Lumileds Lighting Catalogue, San Jose, USA.� 2003.
5. Èâàíîâ À. Ï. Îïòèêà ðàññåèâàþùèõ ñðåä.� Ìèíñê: Íàóêà
è òåõíèêà, 1969.
6. Ìèõååíêî Ë. À., Áîðîâèöêèé Â. Í. Îñâåòèòåëüíûé êàíàë
öèôðîâîãî ìèêðîñêîïà íà áàçå äèôôóçíîãî èçëó÷àòåëÿ // Òåõíî-
ëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå.� 2006.�
¹ 1.� Ñ. 20�27.
7. Ïàò. 1804594 Ðîññèè. Äèôôóçíûé èçëó÷àòåëü / Á. Ì. Ìî-
ëîêîâ, Ë. À. Ãîðáû÷, Ò. Ï. Ñàõàíñêàÿ. � 1993.� Áþë. ¹ 1.
8. Ñàõíîâñêèé Ì. Þ., Ãóìèíñêèé Ñ. Ã., Êðàâöîâ Â. Å. è äð. Îá
îñîáåííîñòÿõ èçìåðåíèÿ ïîòîêà èçëó÷åíèÿ ñâåòîäèîäîâ ñ ïîìî-
ùüþ ôîòîìåòðè÷åñêîãî øàðà // Îïòèêà è ñïåêòðîñêîïèÿ.� 1979.�
Ò. 46, âûï. 3.� Ñ. 515�523.
9. Öûïêèí À. Ã., Öûïêèí Ã. Ã. Ìàòåìàòè÷åñêèå ôîðìóëû. Àëãåáðà.
Ãåîìåòðèÿ. Ìàòåìàòè÷åñêèé àíàëèç: Ñïðàâî÷íèê.� Ì.: Íàóêà, 1985.
10. Ñàïîæíèêîâ Ð. À. Òåîðåòè÷åñêàÿ ôîòîìåòðèÿ.� Ì.: Ýíåð-
ãèÿ, 1977.
11. Êóíåöêèé Ì. Ã., Ãóìèíåöêèé Ñ. Ã., Ñàõíîâñêèé Ì. Þ. è äð.
Èññëåäîâàíèå êîýôôèöèåíòîâ ÿðêîñòè ïîêðûòèé èç êðàñêè íà îñ-
íîâå ÂàSO4 // Îïòèêî-ìåõàíè÷åñêàÿ ïðîìûøëåííîñòü.� 1981.�
¹ 6.� Ñ. 3�4.
12. Ëàìïû íàêàëèâàíèÿ ãàëîãåííûå / Êàòàëîã ïðîäóêöèè.�
Ì.: Èíôîðìýëåêòðî, 1988.
ÂÛÑÒÀÂÊÈ. ÊÎÍÔÅÐÅÍÖÈÈ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-53402 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:19:04Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Михеенко, Л.А. Боровицкий, В.Н. 2014-01-19T22:40:36Z 2014-01-19T22:40:36Z 2006 Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер / Л.А. Михеенко, В.Н. Боровицкий // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2006. — № 6. — С. 61-64. — Бібліогр.: 12 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53402 Предложен принципиально новый осветитель для измерений энергетических характеристик цифровых оптикоэлектронных систем с матричными приемниками изображения. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Метрология. Стандартизация Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер Випромінювач змінної яскравості на основі спряжених інтегруючих сфер Illumination unit with brightness variation based on optically-coupled integration spheres Article published earlier |
| spellingShingle | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер Михеенко, Л.А. Боровицкий, В.Н. Метрология. Стандартизация |
| title | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер |
| title_alt | Випромінювач змінної яскравості на основі спряжених інтегруючих сфер Illumination unit with brightness variation based on optically-coupled integration spheres |
| title_full | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер |
| title_fullStr | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер |
| title_full_unstemmed | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер |
| title_short | Излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер |
| title_sort | излучатель переменной яркости на основе сопряженных интегрирующих сфер |
| topic | Метрология. Стандартизация |
| topic_facet | Метрология. Стандартизация |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/53402 |
| work_keys_str_mv | AT miheenkola izlučatelʹperemennoiârkostinaosnovesoprâžennyhintegriruûŝihsfer AT borovickiivn izlučatelʹperemennoiârkostinaosnovesoprâžennyhintegriruûŝihsfer AT miheenkola vipromínûvačzmínnoíâskravostínaosnovísprâženihíntegruûčihsfer AT borovickiivn vipromínûvačzmínnoíâskravostínaosnovísprâženihíntegruûčihsfer AT miheenkola illuminationunitwithbrightnessvariationbasedonopticallycoupledintegrationspheres AT borovickiivn illuminationunitwithbrightnessvariationbasedonopticallycoupledintegrationspheres |