Streulichtkorrektur

Korrekturmatrix zur Reduktion des Streulichts im Spektrum

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Wie erreicht ein Array-Spektralradiometer fast das Streulichtniveau eines Doppelmonochromators?

Die wichtigste Einschränkung der Leistungsfähigkeit eines Array-Spektralradiometers in der Photometrie und Radiometrie ist das Auftreten von Streulicht im Gerät. Dies bedeutet, dass ein bestimmtes Element des Array-Detektors durch Strahlung von einem anderen Spektralbereich als des angegebenen kontaminiert wird. Bei den leistungsfähigen Array-Spektralradiometern der CAS-Serie von Instrument Systems wird das Streulicht durch designtechnische Maßnahmen weitgehend unterdrückt, so dass die Kontaminierung bereits sehr gering ist.

NIST-Korrekturmethode

Nach der NIST-Methode kann noch verbleibendes Reststreulicht mit Hilfe eines durchstimmbaren Lasers korrigiert werden. Die Idee ist, dass monochromatische Strahlung einer Laserlinie im Wesentlichen einem bestimmten Pixel des Detektors zugeordnet werden kann.

Die ganze Strahlung, die außerhalb der Bandpassfunktion für diese Wellenlänge gemessen wird, ist der Streulichtbeitrag dieses Pixels, der von allen anderen Pixeln im Detektor gesehen wird. Die Gesamtheit aller detektierten Spektren über alle Anregungswellenlängen ergeben eine gerätespezifische Matrix. Wird die Bandpassfunktion des echten Signals subtrahiert, erhält man eine Streulichtmatrix.

Streulichtkorrigiertes CAS 140D – Das Array-Spektralradiometer mit höchster optischer Dynamik und Genauigkeit

Bei Verwendung einer Streulichtkorrekturmatrix im Kalibriervorgang (optional)  verringern sich die bereits sehr guten Streulichtwerte des CAS 140D noch weiter. Dadurch ist das Messgerät z.B. auch für die Präzisionsmessung von UV-LEDs und zur Bestimmung der Gefährdungsklasse von Lichtquellen (photobiologische Sicherheit) bestens geeignet.

Genaue radiometrische Bestimmung von LEDs im UV, IR und Blaulichtbereich

Der Einfluss der Streulichtkorrektur auf das Spektrum ist im UV- und im IR-Spektralbereich besonders deutlich, weil der CCD-Detektor eines Array-Spektrometers an den Rändern eine geringere Empfindlichkeit aufweist. Durch das Teilen des Messspektrums durch das Referenzspektrum verstärken sich Messfehler aufgrund streulichtkontaminierter Spektren insbesondere in Bereichen geringerer Empfindlichkeit. Daher führt die Streulichtkorrektur direkt zu einer höheren Genauigkeit der radiometrischen Bewertung insbesondere von UV-LEDs.

Auch im sichtbaren Bereich führt die Streulichtkorrektur zur höheren Genauigkeit bei der Bestimmung von Farbortkoordinaten. Eine Anwendung, die besonders von der Streulichtkorrektur profitiert, ist die Bewertung der Blaulichtgefährdung des menschlichen Auges aus der photobiologischen Sicherheit.