Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, коэффициента пульсации, потока и силы излучения в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм

(утв. Приказом Росстандарта от 29.12.2018 № 2817)

Утверждена Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2817

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ, СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ, СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ, СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ СИЛЫ ИЗЛУЧЕНИЯ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ, ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ, КОЭФФИЦИЕНТА ПУЛЬСАЦИИ, ПОТОКА И СИЛЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН ОТ 0,001 ДО 1,600 мкм

1. Область применения

Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, коэффициента пульсации, потока и силы излучения в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм устанавливает порядок передачи единиц спектральной плотности энергетической яркости — ватт на стерадиан на кубический метр [Вт/(ср·м3)], спектральной плотности потока излучения — ватт на метр [Вт/м], спектральной плотности энергетической освещенности — ватт на кубический метр [Вт/м3], спектральной плотности силы излучения — ватт на стерадиан на метр [Вт/(ср·м)], энергетической освещенности — ватт на квадратный метр [Вт/м2], энергетической яркости — ватт на стерадиан на квадратный метр [Вт/(ср·м2)], потока излучения — ватт [Вт], силы излучения — ватт на стерадиан [Вт/ср] от государственного первичного эталона при помощи вторичных и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов передачи единиц.

Графическая часть Государственной поверочной схемы для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости энергетической освещенности, коэффициента пульсации, потока и силы излучения представлена в приложении А.

2. Государственный первичный эталон

2.1. Государственный первичный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения, энергетической освещенности, энергетической яркости в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм (далее — ГПЭ) включает:

электронный синхротрон с сильным магнитным полем 10 Тл, энергией электронов 50 МэВ с каналом синхротронного излучения;

канал синхротронного излучения электронного накопительного кольца с энергией электронов 450 МэВ;

канал синхротронного излучения электронного накопительного кольца с энергией электронов 2,5 ГэВ;

комплект измерительной и вспомогательной аппаратуры для измерений энергии и числа ускоренных частиц и радиуса орбиты;

комплект спектральных компараторов, УФ излучателей и многослойных зеркал;

комплект приемников излучения, радиометров, спектрорадиометров, ПЗС-камер;

гониометр и интегрирующая сфера;

компаратор силы излучения;

компаратор энергетической яркости;

компаратор энергетической освещенности;

комплект излучателей на основе светодиодов с системой температурной стабилизации потока излучения;

вакуумная система, включающая турбомолекулярный и магниторазрядные наносы.

2.2 ГПЭ обеспечивает воспроизведение следующих единиц:

спектральной плотности энергетической яркости в диапазоне от 1·108 до 1·1014 Вт/(ср·м3) с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So в диапазоне от 0,3·10-2 до 1·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , в диапазоне от 0,7·10-2 до 1,4·10-2, с расширенной неопределенностью Up в диапазоне от 1,3·10-2 до 3,6·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3) в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм;

спектральной плотности потока излучения в диапазоне от 10 до 106 Вт/м с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So в диапазоне от 0,1·10-2 до 1,0·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , в диапазоне от 0,2·10-2 до 1,4·10-2, с расширенной неопределенностью Up в диапазоне от 0,4·10-2 до 3,6·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3) в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм;

спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне от 1·104 до 1·1010 Вт/м3 с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So в диапазоне от 0,3·10-2 до 1,0·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , в диапазоне от 0,7·10-2 до 1,4·10-2, с расширенной неопределенностью Up в диапазоне от 1,3·10-2 до 3,6·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3) в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм;

спектральной плотности силы излучения в диапазоне от 1·103 до 1·109 Вт/(ср·м) с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So в диапазоне от 0,01·10-2 до 0,05·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , в диапазоне от 0,04·10-2 до 0,06·10-2, с расширенной неопределенностью Up в диапазоне от 0,06·10-2 до 0,18·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3) в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм;

энергетической яркости в диапазоне от 10-2 до 103 Вт/ср·м2 с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So, в диапазоне от 0,3·10-2 до 0,8·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , в диапазоне от 0,5·10-2 до 0,9·10-2, с расширенной неопределенностью Up в диапазоне от 1,2·10-2 до 3,0·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3), в диапазоне длин волн от 0,12 до 1,1 мкм;

энергетической освещенности в диапазоне от 10-1 до 103 Вт/м2 с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So, в диапазоне от 0,3·10-2 до 0,8·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , в диапазоне от 0,5·10-2 до 0,9·10-2, с расширенной неопределенностью Up в диапазоне от 1,2·10-2 до 3,0·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3), в диапазоне длин волн от 0,12 до 1,1 мкм;

потока излучения в диапазоне от 1·10-6 до 2·10-2 Вт с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So, не превышающим 0,2·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , не превышающей 0,2·10-2, с расширенной неопределенностью Up не более 0,7·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3), в диапазоне длин волн от 0,400 до 1,600 мкм;

потока излучения в диапазоне от 1·10-6 до 2·10-2 Вт с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So, не превышающим 0,8·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , не превышающей 0,7·10-2, с расширенной неопределенностью Up не более 2,6·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3), в диапазоне длин волн от 0,001 до 0,400 мкм;

силы излучения в диапазоне от 1·10-3 до 1·102 Вт/ср с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So, не превышающим 0,2·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , не превышающей 0,2·10-2, с расширенной неопределенностью Up не более 0,7·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3) в диапазоне длин волн от 0,400 до 1,600 мкм;

силы излучения в диапазоне от 1·10-3 до 1·102 Вт/ср с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений So, не превышающим 0,8·10-2 при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности \Theta_{o} , не превышающей 0,7·10-2, с расширенной неопределенностью Up не более 2,6·10-2 (при доверительной вероятности 0,99 и коэффициенте охвата 3), в диапазоне длин волн от 0,001 до 0,400 мкм.

2.3. Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц величин спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы излучения в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм вторичным эталонам непрерывного излучения сличением при помощи компаратора.

2.4. Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц величин спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы излучения в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм вторичным эталонам импульсного излучения сличением при помощи компаратора.

3. Вторичные эталоны

3.1. В качестве вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения, применяют измерительные комплексы, включающие эталонные излучатели, в том числе светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, водородные, дейтериевые, ксеноновые газоразрядные лампы, радиометры, работающие в диапазонах от 107 до 1014 Вт/(ср·м3), от 10 до 108 Вт/м, от 102 до 1010 Вт/м3, от 102 до 1010 Вт/(ср·м), от 1·10-4 до 2·103 Вт/(ср·м2), от 1·10-4 до 2·103 Вт/м2, от 10-6 до 2·10 Вт, от 1·10-4 до 1·103 Вт/ср, в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

3.2. В качестве вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы импульсного излучения, коэффициента пульсации применяют измерительные комплексы, включающие эталонные импульсные излучатели, в том числе импульсные светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, радиометры и приборы для измерения пульсации (пульсметры), работающие в диапазонах от 107 до 1014 Вт/(ср·м3), от 10 до 108 Вт/м, от 102 до 1010 Вт/м3, от 102 до 1010 Вт/(ср·м), от 1·10-4 до 2·103 Вт/(ср·м2), от 1·10-4 до 2·103 Вт/м2, от 10-6 до 2·10 Вт, от 1·10-4 до 1·103 Вт/ср, коэффициента пульсации в диапазоне от 1,0 до 100% в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

3.3. Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S_{\sigma o} вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения с Государственным первичным эталоном должно быть в диапазоне от 0,5·10-2 до 1,6·10-2.

3.4. Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S_{\sigma o} вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической освещенности, энергетической яркости, потока и силы импульсного излучения, коэффициента пульсации с ГПЭ должно быть в диапазоне от 1,5·10-2 до 2,0·10-2.

3.5. Вторичные эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения применяют для передачи единиц величин рабочим эталонам непрерывного излучения сличением при помощи компаратора.

3.6. Вторичные эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы импульсного излучения, коэффициента пульсации применяют для передачи единиц величин рабочим эталонам импульсного излучения сличением при помощи компаратора.

4. Рабочие эталоны

4.1. В качестве рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической освещенности, энергетической яркости, потока и силы непрерывного излучения применяют измерительные комплексы, включающие эталонные излучатели, в том числе светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, и радиометры, работающие в диапазонах от 107 до 1014 Вт/(ср·м3), от 10 до 108 Вт/м, от 102 до 1010 Вт/м3, от 102 до 1010 Вт/(ср·м), от 1·10-4 до 2·103 Вт/(ср·м2), от 1·10-4 до 2·103 Вт/м2, от 10-6 до 2·10 Вт, от 1·10-4 до 1·103 Вт/ср, в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

4.2. В качестве рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения, коэффициента пульсации применяют измерительные комплексы, включающие эталонные импульсные излучатели, в том числе импульсные светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, импульсные газоразрядные лампы, радиометры, дозиметры и приборы для измерения пульсации (пульсметры), работающие в диапазонах от 107 до 1014 Вт/(ср·м3), от 10 до 108 Вт/м, от 102 до 1010 Вт/м3, от 102 до 1010 Вт/(ср·м), от 1·10-4 до 2·103 Вт/(ср·м2), от 1·10-4 до 2·103 Вт/м2, от 10-6 до 2·10 Вт, от 1·10-4 до 1·103 Вт/ср, коэффициента пульсации в диапазоне от 1,0 до 100% в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

4.3. Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S_{\sigma o} рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения с вторичными эталонами должно быть в диапазоне от 0,8·10-2 до 2,7·10-2.

4.4. Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S_{\sigma o} рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы импульсного излучения, коэффициента пульсации с вторичными эталонами должно быть в диапазоне от 3,0·10-2 до 4,2·10-2.

4.5. Рабочие эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения применяют для передачи единиц величин средствам измерений непрерывного излучения сличением при помощи компаратора.

4.6. Рабочие эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы импульсного излучения и коэффициента пульсации применяют для передачи единиц величин средствам измерений импульсного излучения сличением при помощи компаратора.

5. Средства измерений

5.1. В качестве средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы непрерывного излучения применяют излучатели, включая светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, водородные, дейтериевые и ксеноновые газоразрядные лампы, радиометры и спектрорадиометры с интегрирующими сферами, работающие в диапазонах от 107 до 1014 Вт/(ср·м3), от 10 до 108 Вт/м, от 102 до 1010 Вт/м3, от 102 до 1010 Вт/(ср·м), от 1·10-4 до 2·103 Вт/(ср·м2), от 1·10-4 до 2·103 Вт/м2, от 10-6 до 2·10 Вт, от 1·10-4 до 1·103 Вт/ср, в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

5.2. В качестве средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы импульсного излучения, коэффициента пульсации применяют УФ излучатели, включая импульсные светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, импульсные газоразрядные лампы, радиометры, дозиметры и приборы для измерения коэффициента пульсации (пульсметры), работающие в диапазонах от 107 до 1014 Вт/(ср·м3), от 10 до 108 Вт/м, от 102 до 1010 Вт/м3, от 102 до 1010 Вт/(ср·м), от 1·10-4 до 2·103 Вт/(ср·м2), от 1·10-4 до 2·103 Вт/м2, от 10-6 до 2·10 Вт, от 1·10-4 до 1·103 Вт/ср, коэффициента пульсации в диапазоне от 1,0 до 100% в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

5.3. Предел допускаемой относительной погрешности \Delta_{o} средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы излучения непрерывного излучения составляет от 3,0·10-2 до 10,0·10-2.

5.4. Предел допускаемой относительной погрешности \Delta_{o} средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, энергетической яркости, энергетической освещенности, потока и силы импульсного излучения, коэффициента пульсации составляет от 6,0·10-2 до 15,0·10-2.

Приложение А

---