Spektralradiometrie und Photometrie - das gesamte Lichtspektrum

Ob zur Messung des Sonnenspektrums, eines Solarsimulators oder einer Energiesparlampe - Instrument Systems bietet für jeden Bedarf ausgereifte Messsysteme an. Diese werden mit Standards kalibriert, die auf Referenznormale der PTB (Deutschland) oder dem NIST (USA) rückführbar sind.

Radiometrische Größen beschreiben die physikalischen Strahlungseigenschaften im gesamten Spektrum von UV bis Infrarot, während photometrische Größen die Wirkung auf das menschliche Auge berücksichtigen und daher auf den sichtbaren Bereich von 380 bis 780 nm beschränkt sind. Erfolgt die Messung zudem spektral aufgelöst, spricht man von Spektralradiometrie.

Die folgende Tabelle vermittelt Ihnen einen Überblick über die verschiedenen optischen Größen mit Messbeispielen: 

Messung vonMesszubehörRadiometrische EinheitPhotometrische Einheit
EnergiesparlampeISP Ulbricht-Kugel

Strahlungsleistung

[W]

Lichtstrom

[lm]

LEDLED Adapter

Strahlstärke

[W/sr]

Lichtstärke

[lm/sr = cd]

SonneEOP Einkoppeloptik

Bestrahlungsstärke

[W/m²]

Beleuchtungsstärke

[lm/m² = lux]

DisplayTOP Teleskopoptik

Strahldichte

[W/sr m²]

Leuchtdichte

[cd/m²]

Sowohl in der Spektralradiometrie als auch Photometrie werden sehr hohe Anforderungen an das Spektrometer gestellt, wenn genaue Messergebnisse erzielt werden sollen. Die hochwertigen und präzisen Spektrometer von Instrument Systems sind speziell für diese Anwendungen konzipiert. Für die verschiedenen radiometrischen und photometrischen Größen erhalten Sie zudem das jeweils passende Messzubehör, das über einen innovativen Faseranschluss mit dem Spektrometer verbunden wird. Somit bleibt auch bei einem Wechsel des Zubehörs die Absolutkalibrierung erhalten.

Preiswerte Miniatur-Spektrometer mit Low-Cost Front-Illuminated CCD-Zeilensensor erfüllen die genannten Anforderungen nicht, da deren Dynamikbereich und Stabilität für genaue Absolutkalibrierungen nicht ausreichend ist.

Spektralradiometrie

Für präzise spektralradiometrische Messungen empfiehlt Instrument Systems folgende Spektrometer:

  • Das Array Spektrometer CAS 140CT eignet sich insbesondere für die Messung von Blitzlampen und Solarsimulatoren. Verschiedene Modelle decken den Spektralbereich von 200 bis 2150 nm ab.
  • Das scannende Spektrometer Spectro 320 ist als Einzel- oder Doppelmonochromator verfügbar und für Anwendungen prädestiniert, die eine hohe Messdynamik und sehr geringes Streulicht erfordern (z.B. UV-B Messungen). Ferner kann ein breiter Spektralbereich von 190 bis 5000 nm in einem Scan analysiert werden.

Photometrie

Photometrische Messungen sind auf das sichtbare Spektrum von 380 bis 780 nm (bzw. 360 bis 830 nm im erweiterten Bereich) beschränkt. Sowohl photometrische Größen als auch farbmetrische Werte können immer aus den Spektraldaten errechnet werden, jedoch nicht umgekehrt. Deshalb werden für genaue photometrische Messungen weitgehend nur noch Spektralradiometer und nicht mehr klassische Photometer verwendet, die i.d.R. eine Korrektur der spektralen Fehlanpassung erfordern.

Die folgenden Spektrometer von Instrument Systems werden für photometrische Messungen empfohlen:

  • Das Array Spektrometer CAS 140CT als Präzisionsmessgerät für alle Anwendungen in F&E und Produktion
  • Das CCD-Array Spektrometer MAS 40 als kostengünstiges Einstiegsgerät für Labor und Qualitätskontrolle