GB T 14634.2-2002 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 发射光谱和色度性能测定.pdf
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1、ICS 77. 120.99 H 65 华一一11: 、王荧、GB/T 14634.2 2002 代替GB(T14634.2-1993 Test methods of rare earth three-band phosphors for f1 uorescent lamps Determination of emission spectrum and chromaticity 2002-11-19畸发布中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局2003-06-01实发布5 GB/T 14634. 2-2002 前本标准是对GB/T14634.2一1993(灯用稀土红色、绿色、蓝色荧光粉试验方法法
2、的修订。6 本标准与GB/T14634.2一1993相比,主要有如下变动21.新增针对灯用稀土三基色混合荧光粉的内容;2.对测试仪提出更严格的要求;3.增加了色品坐标U,V算法;4.增加了色品坐标距离t;C算法;5.增加了色温与显色指数,并按该算法直接算出结果,不再查表。本标准的附录A是资料性附录。本标准由国家发展计划委员会稀土办公室提出。本标准由全国稀土标准化技术委员会归口。本标准由上海跃龙新材料股份有限公司负责起草。本标准由杭州远方仪器有限公司参加起草。本标准主要起草人:)(1J义成、吴克平、冯明星。本标准自实施之日起代替GB/T14634.2-1993, 色品坐标测试方-一范围灯用稀土三
3、基色荧光粉试验方法发射光谱和色度性能测定本标准规定了灯用稀土三基色荧光粉发射光语和色度性能测定。GB/T 14634. 2一2002本标准运用于灯用稀土三基色荧光粉发射光谱测定,也适用于发射主峰、色品坐标、显包指数等色品参数测定及计算。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB/T 5702-1985 光源显色性评价方法3 方法原理试样在253.7nm紫外线激发下发
4、射出的可见光,经分光与光电转换,把单色光信号转成电信号,再经标准灯校正,获得与光强对应的电信号值;按一定的波长间隔测得整个可见光波段,获得该试样相对发射光谱功率分布。然后按C!E推荐的公式求出各种色品参数。4 仪器4. 1 校正部件4. 1. 1 波长校正灯z波长为404.66nm、435.88nm、546.07nm的低气压柔特征谱线,另外还应有大于600 nm的谱线。如波长为656.10nm的负i苦线,或波长为632.80nm的He-Ne激光等。4. 1. 2 光谱响应校正灯:经过计量部门检定的2856K色温标准灯或己知光谱功率分布的标准光源。校正灯每隔两年或两年内累计佼用100h,均须送计
5、量部门重新检定.4.2 激发部件253.7 nm紫外线低气压亲灯加配滤色片,其峰值透射比应大于10%,300nm800 nm的透射比不大于0.01%, 253.7 nm辐射强度稳定度优于0.5%,否则应加补偿。4.3 系统装置4. 3. 1 光谱辐射测试仪,测试仪必须满足下列指标要求。4. 3. 1. 1 波长不确定度g标准偏差不大于1nrn; 4. 3. 1. 2 波长重现性z标准偏差均不大于0.5nm; 4.3.1.3测量标准灯z色品坐标U,V标准重现性优于0.0002,标准A光源自身稳定性U,V优于O.000 1; 4. 3. 1. 4 测量荧光粉样品,色品坐标U,V标准偏差不大于0.0
6、005(连续3次以上)。4.3.2 激发/测试条件2激发(照射)光线与试样(漫反射自板)表面法线方向成45,接受方向垂直试样表团(45/0);或激发光线与试样表面垂直,接受方向与试样表面法线成45(0/4日。4. 3. 3 漫反射白板要求dt量部门标定过的分析纯BaSO,或海伦板。7 GB/T 14634. 2-2002 5 测试步骤5. 1 测试仪波长校正分光仪波长i主数和波长对应关系的校正g用满足4.1. 1条件的已知波长的光源,校正分光仪出射波长与仪器波长读数。校正后测试此波长的光源多次,测得波长与已知波长关系应满足4.3. 1. 1与4. 3. 1. 2要求。5. 2 测试仪光谱晌应的
7、校正5. 2. 1 将漫反射白板放置于试样位置,用光谱响应校正灯按4.3. 2要求照射漫反射臼板。5.2.2 调E仪器灵敏度,使光谱辐射仪处于线性工作区。5.2.3 调节人射狭缝和出射狭缝,使之符合测量带宽A要求(入、出射狭缝相同,以1nm或5nm). 5.2.4 从380nm-780 nm按确定的顺序记录光电信号。5.2.5 用(1)式计算出系统光谱响应函数(.): 式中=()一一系统光谱响应函数:5o () ()二.一I, () 50 (.)一一校正光源的相对光谱功率分布;I,().)一一测得的光电信号。校正后测试此光谱响应校正灯及较高色温的试样,应满足4.3.1.3与4.3.1.4的要求
8、。5.3 测试5. 3. 1 激发灯满足4.2要求,激发灯与试样位置满足4.3. 2,激发试样。5.3.2 从380nm-780 nm按确定的心测得试样光电信号I(川。5.3.3 按(2)式计算试样相对光谱功率分布:6 式中-5()一一试样的相对光谱功率分布;I().)一-J!得的光电信号;()一一系统光谱响应函数。测试结果表述采用CIE推荐的计算公式与参数。5 () = W.) X() 6. 1 色晶坐标按(3)、(4)、(5)、(6)式计算三剌激值z式巾2X、Y、Z三剌激值;K 亮度归化系数;x = KL() Xxc) X bJ. y = KL() X y() X bJ. z = KL()
9、 x云()x bJ. K一-一100-L5s() x y() X c,.(,) 5s一一参照光源(自发光体)或照明光源(非自发光体)的相对光谱功率分布;. ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) . ( 4 ) ( 5 ) . ( 6 ) (,) 自发光物体发射的相对光谱功率分布5(川、或非白发光物体发射的相对光谱功率8 GB/T 14634.2一约02分布5C)卢(、透射的相对光谱功率分布5ClrCU,王(川、王(川、王()一一光谱三剌激值函数(见附录A表A.1) , M川一-波长间隔.按(7)、(8)式计算1931CIEXYZ系统色品坐标z6. 1. 1 .( 7) X x= X+Y+Z .(
10、 8 ) Y y= X+Y+Z ( 9 ) 按(9)、(10)式计算1960CIEUCS色品坐标z4X u=一一一-一X+15Y+3Z 6. 1. 2 . ( 10 ) 6Y v= X+15Y十3Z. ( 11 ) 色晶坐标距需按(11)式计算色品坐标距离gt,C = (m,-m,)十(n,- n, )J川!6.2 式qml、mz;nt、n2可以是X.y,也可以是U.V发射主峰波长由5.2. 4条求得的相对光谱功率分布中,能量最大的发射峰所对应的波长,所得值的准确性为(t,.1/2) ,其中心是测量带宽。参照光源光谱功率分布按(12)式计算普郎克黑体光源光谱功率分布sM() T)二c,r5(E
11、XP(C,/T) -1) 6.3 6.4 ( 12 ) 6. 4. 1 ( 13 ) 式中z 波长,通常从380nm-780 nm , T一黑体绝对温度(又称包温), ct =2hc=374.150 (W. nm) C2=hc/k= 1. 438 8X10(K. nm) h为普朗克常数,c为真空中光速度.k为波尔兹曼常数。按(13)式计算典型日光相对光谱功率分布=M().T) = 5o() + M , 5, ().) + M , 5, ().) 6.4.2 式中zA一一波长,通常从380nm-:-780 nm, T一一相关色温,一般从4000K-25 000 K , 50 C)、5,()、52
12、().) 与波长有关的函数,分别称为典型日光平均光谱及第1、2特征矢量(见附录A表A.3) , M,、M,-一一分别是第1、2特征矢量乘数,按(14)、(15)式计算:占41=5.9114YD一1.770 3XD - 1. 351 5 0.256 2XD - 0.734 1YD + 0.024 1 ( 14 ) .( 15 ) Anu-yi qd-AA结n-AYQ -AU AU -AU V一+x-PD 4二、,但-44hN qu-nu -一飞-DV川-x7石,IF6 nt-气dnu-9, nu-AU qd-一-M 式中2XD-一典型日光z坐标,当T7000 K时按(16)式计算,当T7000
13、K按(17)式计算2YD 典型日光y坐标,按(18)式计算。9 GB/T 14634. 2-2002 . ( 16 ) 4.607 0 X 109 , 2.967 8 X 10 , 0.099 11 X 103 X1D= +一-一一一-一一十-一一一-一一+0.244 063 T Xm =-2.606 4 X 10, , 1. 901 8 X 10 , 0.247 84 X 103 2D= +一-一一一一一一+一一一一-一一一+0.237040 T . ( 17 ) y 0 = - 3. 000 X + 2. 870 XD - O. 275 ( 18) 6. 5 相关色温得到试样发射光谱的色品
14、坐标Uk、叫后,按下述步骤计算其相关色泪:6. 5. 1 在2500 K20 000 K之间,取一色温T代人(12)式,得该包温黑体光谱功率分布,再用(3)(10)式计算出其色品坐标矶、v,o6.5.2 按(19)式计算出ucs图上相关色源等温线L,的方程2L, = (U - U,) X (v, - O. 220 1)一(V一叫)X (U,一0.3097) . . ( 19 ) 式中EU、V一一直线方程变量:U,、V,一一黑体光谱功率分布的色品坐标。6.5.3 用点到直线距离公式计算出阳、vkllJ L,的距离队。如D,O.000 01.则用优选或对折等方法再取另一T值,重复6.5.I llJ
15、 6.5.3; 如D,O.000 01.则待测光源的相关色温为L6.5.4 该方法计算得出的相关色温偏差不大于1.5rdo显色指数6.6 得到试样发射光谱的相对光谱功率分布S(川,色品坐标Uk、叫,剌激值Yk(其中(6)式中照射光谱ep该荧光粉发射光谱).相关色温T后,按下述步骤计算其显色指数。6. 6. 1 当T,5000 K时按(12)式计算参照光源相对光谱功率分布M(.T).当T5000 K时按(13)式算出参照光源光谱M(.T).再用(3)到(10)式计算出色品坐标U,、叫,剌激值Y,其中(6)式中照明光源即该参照光源本身.6.6.2 用(20)式计算出15种颜色样品在试样发射光照明下
16、所反射的相对光谱功率分布乱();并按(3)(10)式计算出骨;(.)色品坐标阳、Vki,刺激值Y川其中(6)式中照明光源即该荧光粉发射的相对功率分布。1; () = S() X(. ) . ( 20 ) 式中gi(下标)1号到15号15种颜色样品序号pS(川一一试样的相对光谱功率分布;()一-,号颜色样品光谱辅亮度因数(见附录A表A.2); 乱()-一试样照射下的z号颜色样品反射的相对光谱功率分布。6.6.3 用(21)式算出15种颜色样品在参照光源照明下所反射的相对光谱功率分布p;(.);并按(3)(10)式计算出p;()色品坐标的、吨,剌激值孔,其中(6)式中照明光源即该参照光源发射的相对
17、光谱功率分布或参照光源发射的光谱功率分布(黑体) 10 p;() = M(. T) X(.) 式中zi(下标)一一1号到15号15种颜色样品序号;M(. T) 参照光源的光谱功率分布,其中A为波长.T为色源;(. )一一颜色样品光谱辐亮度因数(见附录A表A.2); p, (.) 参照光源照射下的I号颜色样品反射的相对光谱功率分布。( 21 ) GB/T 14634. 2-2002 d = (1.708 X v十0.404-1. 481 X u)/v FD = d, X d./仇将试样发射光的色品坐标调整为参照照明体色品坐标,U飞=Ur、u气=Vro6.6.5 用(22)式、(23)式计算出15
18、种颜色样品在试样发射光与参照照明体照射下的适应性色位移后的色品坐标zfM、dbe令所有c= (4二u-l0X/v 6.6.4 ( 22 ) 并设FC= c, X句/c是, 10.872 +0. 404 X FC - 4FD U缸-1-;:6 .-;518 -;+-1-.-;48 1 X;FC-;FD 5. 520 v. = 16. 518 + 1. 481 X FC - FD 用(24)、(25)、(26)式计算出15种颜色样品在试样发射光照射下的CIE1964颜色空间指数W;:、U二、v;:。. ( 23 ) 6. 6. 6 . ( 24 ) . ( 25 ) .( 26 ) Wki = 2
19、5Ylf3一17(1Y.100) u; = 13 W;: (u却u飞)V二二13W;:(v. -v,) 式中zi(下标)一一l号到15号15种颜色样品序号;Y但一试样发射光照明下颜色样品所反射的相对光i苦功率分布的剌激值;山、u飞一试样发射光的色品坐标调整为参照照明体色品坐标;uL、UFu-颜色样品在试样发射光与参照照明体照明下的适应性色位移后的色品坐标。用(27)、(28)、(29)式计算出15种颜色样品在参照光源照射下的CIE1964颜色空间指数W0 U:、,V:. 6.6.7 . ( 27 ) (1 Yri 100) WJz25YLA-17 . ( 28 ) . ( 29 ) u: =
20、13 W: (Uri - u,) v: = 13W: (Vri - v,) nu qd ( 式中2i(下标)一一1号到15号15种颜色样品序号pyn-一参照光源照明下颜色样品所反射的相对光i苦功率分布的剌激值pUr . Vr一一参照光源的色品坐标gU町、叫一一参照光源照明下颜色样品所反射的相对光谱功率分布的色品坐标。用(30)式计算出15种颜色样品在试样发射光与参照照明体照射下的色差Eiot.E; = OV. -W:)2十cu;- u: ) + (V;: - V: )2J1I2 6.6.8 式中3i(下标)一一1号到15号15种颜色样品序号;W二、u;、V;一一一颜色样品在试样发射光照射下的C
21、IE1964颜色空间指数gW .川、v;一一颜色样品在参照光源照射下的CIE1964颜色空间指数.6.6.9 用。1)式计算出在试样发射光照明下15种颜色样品的特殊显色指数。. ( 31 ) Ri = 100 - 4. 6t.Ei 式中zi(下标)一-1号到15号15种颜色样品序号;t.E;-颜色样品在试样发射光与参照照明体照射下的色差。6. 6. 10 1号到8号颜色样品特殊显包指数的平均值称为一般显色指数,简称显色指数,计为凡,用(32)式计算。11 . ( 32 ) R S勺U问二8G/T 14634.2-2002 Ru= 式中$i(下标)一-1号jlJ8号8种颜色样品序号;R,一二颜色
22、样品的特殊显色指数.12 G/T 14634. 2-2002 附录A 资料性附录)CIE 1931光谱三剌激值函数表、CIE计算光源显色指数用的15种颜色样品光谱辐亮度因数、典型日光光谱平均值及第1-2特征矢量分别见表A.1、A.2、A.3。表A.1 CIE 1931光谱三剌激值函数表Inm x() y() z(,) Inm x(,) y(z(380 0.001 4 o. 000 0 o. 006 5 580 0.916 3 。.8700 0.001 7 385 0.002 2 。.0001 0.010 5 585 0.978 6 o. 816 3 O. 001 4 390 o. 004 2
23、O. 000 1 o. 020 1 590 1. 026 3 0.757 0 0.001 1 395 O. 007 6 O. 000 2 0.036 2 595 1. 056 7 O. 694 9 0.001 0 400 0.014 3 0.000 4 O. 067 9 600 1. 062 2 O. 631 0 0.000 8 405 O. 023 2 O. 000 6 O. 110 2 605 1. 045 6 O. 566 8 0.000 6 410 0.043 5 0.001 2 O. 207 4 610 1. 002 6 O. 503 0 O. 000 3 415 O. 077 6
24、。.0022 0.371 3 615 0.934 8 。.441 2 O. 000 2 420 O. 134 4 0.004 0 O. 645 6 620 0.854 4 0.381 0 。0002425 0.214 8 0.007 3 1. 039 1 625 0.7514 O. 321 0 O. 000 1 430 0.283 9 O. 011 6 . 385 6 630 0.642 4 0.265 0 0.000 0 435 O. 328 5 0.0168 1. 623 0 635 0.541 9 0.217 0 0.000 0 440 口.3483 o. 023 0 寸1. 747 1
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