Lichtmessungs-Glossar

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Absorptanz

Die Streuung von Licht (Strahlung) innerhalb einer Oberfläche oder eines Mediums, die durch die Umwandlung von Strahlungsenergie (Lichtenergie) in eine andere Energieform, gewöhnlich Wärme, durch Wechselwirkung mit Materie verursacht wird. Die Absorption ist der „fehlende Teil“ beim Vergleich der gesamten reflektierten und durchgelassenen Energie mit der einfallenden Energie. Das Verhältnis des gesamten absorbierten Strahlungs- oder Lichtstroms zum einfallenden Strom wird als Absorptionsgrad bezeichnet. Die Standardeinheit für den Absorptionsgrad ist Prozent (%) oder ein Faktor zwischen 0 und 1. Der Absorptionsgrad kann auch von der Transmission durch ein Medium abgeleitet werden. Beträgt die prozentuale Transmission einer bestimmten Wellenlänge 70 %, so hat das Material einen Absorptionsgrad von 30 %.

Aktinisch

Die Eigenschaft von Strahlung, die ihre Fähigkeit angibt, chemische Veränderungen hervorzurufen. In unserer Branche wird der Begriff meist im Zusammenhang mit UV-Strahlung und deren Wirkung auf biologische Systeme verwendet. Aktinische Streifen werden in der UV-Bearbeitung zur Überwachung der Intensität der Quellen verwendet. Die Farbe oder optische Dichte des Streifens ändert sich mit der Belichtung. Eine Auflistung der ILT-Lichtmesssysteme, die zur Bestimmung der aktinischen Gefährdung einer Lichtquelle verwendet werden, finden Sie auf der Seite Anwendungen zur Gefährdung durch optische Strahlung.

Umgebungslicht

Umgebungslicht ist das Licht, das in der Umgebung eines Detektors gestreut wird, der die optische Strahlung einer anderen Quelle misst. Dieses Licht trägt zu dem von der Quelle gemessenen Signal bei. Um gültige Messungen durchzuführen, muss der Beitrag des Umgebungslichts oder des Hintergrunds von jeder Messung abgezogen werden.

Apertur

Ein Loch, durch das Strahlungsenergie hindurchtreten kann. Die Winkelöffnung ist der Winkel, durch den die am meisten divergierenden Strahlen durch ein Loch oder eine Linse hindurchgehen können. Die Apertur einer Linse wird oft in Form von f/# ausgedrückt. Der f/#-Wert ist das Verhältnis zwischen der Brennweite der Linse und ihrem Durchmesser. Ein Objektiv mit einer Brennweite von 100 mm und einem Durchmesser von 25 mm hätte eine Blende von f/4.

Dämpfungsglied

Ein Gerät, das die Energiemenge reduziert, die einen Sensor erreicht. Dämpfungsglieder werden in der Regel eingesetzt, wenn die Strahlungsenergie einen Detektor sättigen würde. Die Filter QNDS, QNDS2 und QNDS3 sind Dämpfungsglieder, die die Flussdichte am Detektor um den Faktor 10, 100 bzw. 1000 reduzieren.

Bandbreite

Bandbreite beschreibt die Größe eines Spektralsegments. Eine Bandbreite von 10nm bezeichnet einen Strahlungsbereich von 10nm. Dies kann z.B. zwischen 500nm und 510nm, 1000nm und 1010nm oder ein gleich großes Segment irgendwo im Spektrum sein.

Bandeliminatorfilter

Ein Bandeliminatorfilter lässt die Wellenlängen oberhalb und unterhalb der Filtergrenze passieren, während die Wellenlängen innerhalb des Bandes unterdrückt werden. Diese Filter werden auch als Notch-Filter bezeichnet. Ein 500nm Bandeliminatorfilter mit einem Bandpass von 10 nm würde die Wellenlängen zwischen 495nm und 505nm unterdrücken.

Strahlbreite

Die Winkelbreite eines Lichtkegels, dessen Spitze an der Quelle liegt. Die Strahlbreite wird gewöhnlich als der Winkel definiert, den ein Kegel einnimmt, der 90 % der Energie umfasst.

Schwarzer Körper

Ein schwarzer Körper ist ein Objekt, das alle Strahlungsenergie absorbiert, die auf ihn trifft. Wenn ein schwarzer Körper erhitzt wird, gibt er ein genau definiertes charakteristisches Spektrum ab, das zur Charakterisierung der spektralen Empfindlichkeit von Detektoren verwendet werden kann. Da es keinen perfekten schwarzen Körper gibt, werden zu diesem Zweck Schwarzkörpersimulatoren verwendet.

Kalibrierung

Der Prozess der Normalisierung des von einem Detektor ausgegebenen Signals auf das eines als Standard definierten Detektors (normalerweise vom National Institute of Standards and Technology (NIST) unter identischen Beleuchtungsbedingungen definiert). Die Kalibrierung kann auch durch die Verwendung einer Standardquelle (Lampe) erfolgen, deren Ausgangsenergie bei bestimmten Wellenlängen und Messabständen auf die vom zuständigen Normungsinstitut (NIST) definierte Standardlampe rückführbar ist.

Candela (cd)

Die aktuelle SI-Einheit der Lichtstärke. Eine Candela entspricht 1 Lumen/Steradiant. Wird sowohl zur Angabe der Strahlungsintensität (Beam Candela) als auch der mittleren sphärischen Intensität (Mean Spherical Candela) verwendet. Wird auch als Candlepower (cp) bezeichnet.

Candela, Strahl (cd oder eff cd) photometrische Intensitätsmessung

Durch die Abtastung eines sehr engen Winkels des Eingangsstrahls ist die Strahl-Candela nur repräsentativ für die Lumen pro Steradiant bei der Spitzenintensität des Strahls. Der Abtastwinkel muss nicht definiert werden. Kann in Candela (cd) für konstante Quellen oder in effektiver Candela (eff cd) für blinkende Quellen gemessen werden.

Candela, effektiv (eff cd)

Einheit der Lichtstärke des Strahls, die auf die erhöhte Empfindlichkeit des menschlichen Auges für eine blinkende Quelle abgestimmt ist.

Candela, mittlere sphärische (cd) photometrische Lichtstärkemessung

Die Lichtstärke einer Quelle, ausgedrückt in Candela. Gemessen in einer Ulbricht-Kugel, ist die mittlere sphärische Candela die Gesamtleistung der Quelle in Lumen geteilt durch 4pi Steradian in einer Kugel.

Candlepower (cp)

Alte Definition der Lichtstärke. Eine Candlepower (cp) war die Lichtstärke einer Standardkerze aus Walwachs mit einem Gewicht von 1/6 lb, einem Durchmesser von 7/8 Zoll und einer Brenndauer von 120 Grains pro Stunde. Die aktuelle SI-Einheit für die Lichtstärke ist Candela (cd). Eine Candela (cd) ist dasselbe wie eine Kerzenstärke, so dass eine Quelle mit einer Lichtstärke von 10 Candela als 10-Kerzenstärke-Quelle bezeichnet werden kann.

CCD

Ein CCD (charge coupled device) ist ein Lichtdetektor mit hoher Empfindlichkeit hauptsächlich im sichtbaren Spektrum. CCDs werden typischerweise entweder in linearen oder zweidimensionalen Arrays hergestellt, die aus bis zu Millionen einzelner Detektorelemente bestehen. Die 2D-Versionen werden für die Bildaufzeichnung verwendet und sind in den meisten Digitalkameras zu finden, die sowohl in wissenschaftlichen als auch in Verbraucheranwendungen eingesetzt werden.

Chromatizität

Die Aspekte der Farbe, die mit Farbton und Sättigung verbunden sind, ohne Bezug auf die Helligkeit.

Chromatizitätskoordinaten (CIE)

Der Anteil der Standard-Tristimuluswerte, der bei der Farbabstimmung verwendet wird. Farben werden anhand ihrer CIE-X-, -Y- und -Z-Koordinaten verglichen.

CIE

Das CIE (Committee Internationale de l’Eclairage) ist die internationale Normungsorganisation für Beleuchtung und Farbensehen.

Farbtemperatur

Die Farbtemperatur gibt die Temperatur in Kelvin an, auf die ein schwarzer Körper erhitzt werden müsste, um eine ähnliche Farbe wie die Referenz zu erhalten. Eine 40W-Glühbirne hat eine Farbtemperatur von etwa 2680K, während das Tageslicht zur Mittagszeit eine Farbtemperatur von etwa 5500K hat.

Cosinus-Kollektor

Ein Kosinus-Kollektor ist ein lichtdurchlässiger Lichtsammler, der die normale Blockierung der Strahlung von flachen Oberflächen kompensiert. Der Kosinuskollektor tastet die Strahlung nach dem Kosinusgesetz durch die Halbkugel über der Oberfläche ab. Ein Kosinuskollektor kann auch als Lambertsche Fläche bezeichnet werden.

Kosinusgesetz (Lambertsches Kosinusgesetz)

Der Strahlungsfluss pro Raumwinkeleinheit, der eine Fläche verlässt oder in sie eintritt, ist proportional zum Kosinus des Winkels in Bezug auf die Flächennormale. In einem Kosinus-Kollektor haben die Strahlen, die in einem Winkel von 60° zur Senkrechten auf die Oberfläche treffen, einen Beitrag von 0,5 (Kosinus von 60°) im Vergleich zu identischen Strahlen, die senkrecht eintreffen.

Cutoff-Filter

Ein Filter, der Licht mit Wellenlängen, die kürzer als die Grenzwellenlänge sind, nicht durchlässt und ein breites Band von Wellenlängen oberhalb der Grenzwellenlänge durchlässt. Die Cutoff-Wellenlänge wird an einem Punkt entlang des Übergangs von maximaler Transmission zu 0 Transmission festgelegt. Ein und derselbe Filter kann je nach dem angegebenen Transmissionsgrad unterschiedliche Cutoff-Wellenlängen haben. Ein und derselbe Filter kann als 500nm-Cutoff-Filter mit dem 50%-Transmissionspunkt als Referenz oder als 485nm-Cutoff-Filter spezifiziert werden, wenn die Spezifikation der 5%-Transmissionspunkt ist, wobei die Transmission bei 485nm 5% beträgt.

Dunkeladaption

Die Fähigkeit des menschlichen Auges, sich an geringe Lichtverhältnisse anzupassen.

Dunkelsignal (Strom)

Das Dunkelsignal ist das Signal, das in einem Photodetektor fließt, wenn keine optische Strahlung auf ihn trifft. Dieses Signal wird im Detektor und in den Verstärkerschaltungen durch thermionische (Temperatur-)Effekte erzeugt.

Densitometer

Ein Densitometer misst die Opazität oder den Absorptionsgrad eines Materials. Die Messung wird in der Regel in AU (Absorptionseinheiten) oder OD (optische Dichte) ausgedrückt.

Beugungsgitter

Ein Beugungsgitter ist eine optische Komponente, die das Licht in seine einzelnen Wellenlängen aufteilt. Es entspricht in seiner Funktion einem Prisma und zerlegt das Licht in sein Spektrum, indem es Rillen zur Beugung des Lichts verwendet. Der Beugungswinkel ist eine Funktion der Wellenlänge.

Diffuser Reflexionsgrad

Das Verhältnis des einfallenden Lichtstroms zum reflektierten Lichtstrom von einer streuenden Oberfläche im Gegensatz zu einer stark gerichteten oder spiegelnden (spiegelähnlichen) Oberfläche.

Dynamischer Bereich

Der dynamische Bereich ist das Verhältnis des maximal messbaren Signals vor der Sättigung zum minimal messbaren Signal über dem Rauschen. Üblicherweise wird der Dynamikbereich entweder in Dekaden (10er-Potenzen) oder Bits (2er-Potenzen) angegeben. Ein Dynamikbereich von 5 Dekaden bedeutet, dass zwischen dem maximalen und dem minimalen Signal, das mit dem Gerät gemessen werden kann, ein Faktor von 100.000 liegt. Ein Dynamikbereich von 16 Bit (264) bedeutet, dass zwischen dem minimalen und dem maximalen messbaren Signal ein Faktor von 65.532 liegt.

Der Dynamikbereich wird auch in db (Dezibel) ausgedrückt, definiert als 10 log10 (maximales Signal / minimales Signal). Fünf Dekaden Dynamikbereich entsprechen 50 db.

Einstein

Eine Energieeinheit, die der Energiemenge entspricht, die von einem Molekül eines Materials, das eine photochemische Reaktion durchläuft, gemäß dem Stark-Einstein-Gesetz absorbiert wird.

Elektromagnetische Strahlung

Strahlung, die von schwingenden geladenen Teilchen ausgesandt wird. Eine kombinierte Schwingung von elektrischen und magnetischen Feldern, die sich mit Lichtgeschwindigkeit im Raum ausbreitet. Das elektromagnetische Spektrum ist theoretisch unendlich und umfasst Gamma-, Röntgen-, UV-, sichtbare, IR-, Mikrowellen- und Radiowellen.

Emissivität

Das Verhältnis zwischen der Strahlungsintensität eines Objekts und der Strahlung eines schwarzen Körpers bei gleicher Temperatur und Wellenlänge.

Energiedichte

Die Strahlungsenergie, die pro Flächeneinheit auf eine Oberfläche trifft, wird gewöhnlich in Joule oder Millijoule pro Quadratzentimeter (J/cm² oder mJ/cm²) angegeben. Sie ist das Zeitintegral der Bestrahlungsstärke. (Andere Bezeichnungen sind „Strahlungsexposition“, „Lichtdosis“ und „effektive Gesamtdosis“).

Etendue

Auch als Durchsatz eines optischen Systems bezeichnet, ist er das Produkt aus dessen Eintrittsöffnung und dem Raumwinkel, in dem Licht an dieser Öffnung aufgenommen werden kann.

Exposition

Lichtstrom, der eine Oberfläche pro Flächeneinheit verlässt.

Belichtung

Ein allgemeiner, aber unbestimmter Begriff für die Energiedichte oder Strahlungsflussdichte an einer Oberfläche. (In der EB-Härtung ist es ein genau definierter Begriff: 1 Gray (Gy) = 1 J/kg, ein Maß für die absorbierte Energie pro Masseneinheit). Bei anderen Technologien bezieht sich der Begriff in der Regel auf die im betreffenden Medium absorbierte Energie, bei der UV-Härtung wird er jedoch nur mit der Strahlungsenergiedichte gleichgesetzt, die an der Oberfläche des betreffenden Mediums ankommt. . Kann auch als „Dosis“ oder „Dosierung“ bezeichnet werden.

Filament

Ein dünner Metalldraht, der absichtlich im Inneren eines Lampenkolbens positioniert wird und Strahlung im sichtbaren, infraroten und ultravioletten Bereich erzeugt, wenn elektrischer Strom durch ihn geleitet wird. Häufig wird Wolframmaterial verwendet, da es eine hohe Zugfestigkeit aufweist, sehr haltbar ist und bis nahe an seinen Schmelzpunkt erhitzt werden kann, ohne schnell zu verdampfen. Lampenglühfäden werden in einer Vielzahl von Ausführungen angeboten, die für bestimmte Anwendungen optimiert sind.

Glühfadenbeschreibung

Eine Glühfadenbeschreibung besteht aus einem Präfixbuchstaben, der angibt, ob der Draht gerade oder gewickelt ist, gefolgt von einer Zahl, die die Anordnung des Glühfadens auf den Trägern angibt. Die Präfixbuchstaben sind in der Regel eine von drei Möglichkeiten

    • S – Gerade, der Faden ist nicht gewickelt
    • C – Gewickelt, der Faden ist zu einer schraubenförmigen Spule gewickelt
    • CC – Gewickelt, der schraubenförmig gewickelte Faden ist wiederum zu einer weiteren schraubenförmigen Spule gewickelt.

Flux

Die Energie pro Sekunde (Leistung) in einem Lichtstrahl, ausgedrückt in Watt oder Joule/Sekunde. (Strahlungsleistung). Bei photometrischen Messungen wird die Lichtleistung typischerweise in Lumen (lm) ausgedrückt.

Footcandle (fc) photometrische Messung

Footcandle ist eine Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke (wie viel Licht auf einen Punkt auf einer Fläche trifft). Ein Footcandle entspricht 10,764 Lux.

Footlambert (fl) photometrisches Maß

Eine Einheit der Leuchtdichte, die 1/p Candela /ft2 entspricht.

Keimtötend

Alle biologischen Organismen enthalten DNA. Die DNA ist für die Fortpflanzung unerlässlich. Optische Strahlung im UVC-Bereich ist in der Lage, die molekularen Bindungen innerhalb der DNA zu brechen und Mikroorganismen effektiv abzutöten. Keimtötende UV-Lampen werden für die Wasseraufbereitung, die Sterilisation von Lebensmitteln und deren Behältern sowie die Luftreinigung, insbesondere in Krankenhäusern, verwendet.

Hefner-Einheit als photometrisches Maß

Eine Einheit der Lichtstärke, die 0,9 Kerzen entspricht.

Leuchtdichte als photometrische Eigenschaft

Lichtstrom, der pro Flächeneinheit einer Oberfläche einfällt. 1 Lumen/m² = 1lux.

Infrarot (IR)

Der unsichtbare Teil des elektromagnetischen Spektrums, der sich von 0,75 Mikrometer bis 1000 Mikrometer erstreckt. Strahlung im nahen Infrarot (NIR) erzeugt das Gefühl von Wärme.

Integrating Sphere

Eine Hohlkugel, die im Inneren mit einer weißen, diffusen Beschichtung versehen ist. Sie dient zur Messung des diffusen Reflexions- und Transmissionsgrades von Objekten oder des Gesamtflusses einer Quelle, die sich vollständig im Inneren befindet.

Intensität

Fluß pro Raumwinkel. Radiometrische Messungen werden in W/sr vorgenommen. Photopische Messungen werden in Lumen/sv vorgenommen.

Gesetz des inversen Quadrats

Das Gesetz des inversen Quadrats korreliert die relative Intensität bei unterschiedlichen Abständen von einer Punktquelle. Die relative Intensität nimmt mit der Quadratwurzel aus dem Entfernungsunterschied ab. Wenn z. B. die Intensität in 2 m Entfernung von einer Quelle 16 W/m² beträgt, so beträgt sie in 4 m Entfernung 4 W/m² und in 8 m 4 W/m². Bei ausgedehnten (nicht punktförmigen) Quellen nähert sich der Intensitätsabfall bei einer Entfernung, die dem fünffachen Durchmesser der Quelle entspricht, dem inversen Quadratgesetz an.

Strahlungsstärke

Strahlungsfluss, der pro Flächeneinheit einer Oberfläche einfällt; die pro Flächeneinheit einfallende Leistung. Die radiometrische Maßeinheit ist W/m² oder Faktoren davon (mW/cm²). Die photometrischen Maßeinheiten sind Lumen/m², Lux, Phot und Footcandles.

Joule (J)

Das Joule ist die SI-Einheit der Energie.

Lambertsche Oberfläche

Eine Oberfläche, deren Emission oder Streuung dem Lambertschen Cosinusgesetz folgt, wonach die Strahlungsintensität, die eine Oberfläche verlässt, proportional zum Cosinus des Winkels zur Oberflächennormalen ist. Siehe Cosinus-Kollektor.

Linearität

Die Genauigkeit, mit der eine direkte Beziehung zwischen der einfallenden Strahlung und dem resultierenden Messwert bis zu einem Sättigungspunkt besteht. Eine Linearität von 1 % besagt, dass das Verhältnis des gemessenen Wertes zu dem der einfallenden Strahlung nicht mehr als 1 % vom Absolutwert abweicht.

Lumen (lm) photometrische Messung

Das Lumen ist die photometrische Einheit der Leistung. Es ist der Lichtstrom, der von einer Punktquelle mit einer Lichtstärke von einer Candela in einer Raumwinkeleinheit abgestrahlt wird.

Luminanz photometrische Eigenschaft

Lichtstromdichte pro Raumwinkeleinheit.

Lux radiometrische Messung

S.I. Einheit der Beleuchtungsstärke gleich 1 Lumen pro Quadratmeter.

Mean Spherical Candlepower (MSCP)

Lichtstärke einer Lichtquelle. Die mittlere sphärische Lichtstärke einer Lampe wird bei der Bemessungsspannung gemessen und ist die Gesamtlichtmenge, die von einer Lichtquelle in ALLE Richtungen abgegeben wird (gemessen in einer Ulbricht-Kugel).

Eine mittlere sphärische Lichtstärke entspricht dem gesamten Licht, das von einer Standard-Spermaceti-Kerze aus allen Richtungen abgegeben wird. Die mittlere sphärische Lichtstärke ist die allgemein anerkannte Methode zur Bewertung der Gesamtlichtleistung von Miniaturlampen. 1 MSCP entspricht 12,57 (4 pi) Lumen.

Mikron
Eine Längeneinheit, die 10-6 m entspricht. Infrarot-Wellenlängen werden üblicherweise in Mikron gemessen.

Monochromator

Ein Monochromator ist ein Gerät, das ein Beugungsgitter oder Prisma verwendet, um Licht in ein Spektrum der einzelnen Wellenlängen aufzuteilen. Das dispersive Element wird so gedreht, dass nur ein schmales (monochromatisches) Lichtband den Monochromator durch eine schmale Öffnung oder einen schmalen Spalt verlassen kann.

Nano

Präfix für 10-9. Ein Nanowatt (nW) = 10-9 Watt.

Nanometer (nm)

Eine Längeneinheit, die 10-9 m entspricht. Abgekürzt nm. Häufig verwendete Einheit zur Definition der Wellenlänge von Licht, insbesondere im UV- und sichtbaren Bereich des elektromagnetischen Spektrums.

Schmalbandfilter

Ein Schmalbandfilter lässt nur eine begrenzte Anzahl von Wellenlängen durch. Schmalbandfilter werden in der Regel mit einer bestimmten zentralen Wellenlänge, einem Bandpass, der den Bereich der durchgelassenen Wellenlängen angibt, und einer prozentualen Transmission an den Grenzen des Bandpasses angegeben. Ein 500 nm Schmalbandfilter mit einem Bandpass von 10 nm und einer 5 %igen Abschaltung lässt die Wellenlängen zwischen 495 nm und 505 nm durch. Die Durchlässigkeit oberhalb und unterhalb dieser Wellenlängen beträgt weniger als 5 %.

Neutraldichtefilter

Ein Filter, der die Intensität des durch ihn hindurchtretenden Lichts reduziert, ohne die relative spektrale Verteilung der Energie zu verändern. Die Neutraldichte wird durch die logarithmische Basis 10 ihrer Dämpfung angegeben. Eine Abschwächung von 100 ergibt eine Neutraldichte (ND) von 2. Siehe Optische Dichte.

Nit (nt) photometrisches Maß

Eine Maßeinheit für die Helligkeit (Leuchtdichte), die einer Candela pro Quadratmeter entspricht.

Noise Equivalent Irradiance (NEI)

Die Strahlungsflussdichte in W/cm2, die erforderlich ist, um ein Signal zu erzeugen, das dem Eigenrauschen des Detektionssystems entspricht. Die Eingangsbestrahlungsstärke, bei der das Signal-Rausch-Verhältnis 1 beträgt.

Noise Equivalent Power (NEP)

Die Strahlungsleistung bei einer bestimmten Wellenlänge und einem bestimmten Bandpass, die ein Ausgangssignal von einem Detektor erzeugt, das dem Eigenrauschen des Detektors entspricht.

Normal

Die Normale ist die Achse, die senkrecht zu einer beleuchteten Oberfläche verläuft. Die Normale ist der Bezugspunkt, von dem aus Reflexions-, Beugungs- und Brechungswinkel gemessen werden. Ein Strahl mit einem Einfallswinkel von null Grad trifft senkrecht auf eine Oberfläche. Ein Strahl mit einem Einfallswinkel von 90° verläuft parallel zu einer Oberfläche und darf nicht auf sie treffen.

Kerbfilter

Siehe Bandeliminatorfilter.

Opazität

Ein Maß für die Fähigkeit eines Materials, Licht zu blockieren. Sie entspricht dem Kehrwert der Lichtdurchlässigkeit des Materials.

Optischer Chopper

Eine mechanische oder elektrooptische Vorrichtung zum Durchlassen und Unterbrechen eines Lichtstrahls mit gleichmäßiger Frequenz.

Optische Dichte (OD)

Ein Maß für die Durchlässigkeit T durch ein optisches Medium. OD = -log10T. Ein OD von 1 entspricht einer Transmission von 10 %. Ein Filter mit 2 OD hätte eine Transmission von 1 %.

Peak Irradiance UV-Härtung

Die intensive Spitze der fokussierten Leistung direkt unter einer Lampe. Der höchste Punkt des Bestrahlungsstärkeprofils. Gemessen in Bestrahlungsstärkeeinheiten (W/cm²).

Phot (ph) photometrische Messung

Eine Maßeinheit für die Beleuchtungsstärke. Ein Phot = 10.000 Lux (lx).

Photodiode

Eine Photodiode ist ein Halbleiterbauelement mit zwei Elektroden und einem strahlungsempfindlichen Übergang, bei dem der Sperrstrom mit der Beleuchtung variiert. Die Wellenlängenempfindlichkeit hängt von den im Bauelement verwendeten Materialien ab. Silizium-Photodioden sind über den größten Teil des sichtbaren Spektrums empfindlich. InGaAs-Photodioden sind im NIR-Bereich des Spektrums empfindlich. GaP-Photodioden werden für den UV-Bereich des Spektrums verwendet.

Photodynamische Therapie

Die Verwendung optischer Strahlung bei der Heilung medizinischer Krankheiten. Die photodynamische Therapie wird bei der Behandlung von Hautkrankheiten wie Schuppenflechte, Gelbsucht bei Neugeborenen und neuerdings auch bei der Behandlung bestimmter Krebsarten eingesetzt.

Photometer

Ein Gerät zur Messung der Lichtstärke oder Leuchtdichte. Ein Photometer verwendet einen photopischen Filter mit einem Bandpass, der an die Reaktion des menschlichen Auges angepasst ist. Die verwendeten S.I.-Einheiten sind Lumen und Lux.

Photomultiplier Tube (PMT)

Eine Photomultiplier Tube ist ein Vakuumgerät, in dem eine Photokathode bei Lichteinfall Elektronen aussendet. Die Elektronen werden dann durch elektrostatische Felder auf Metallplatten beschleunigt, wo eine größere Anzahl von Sekundärelektronen emittiert wird. Dieser Vorgang wird in mehreren Stufen wiederholt. Dadurch wird der Strom um ein Vielfaches verstärkt.

Photopisch

Eine Empfindlichkeitscharakteristik, die der Reaktion des menschlichen Auges ähnelt. Ein photopischer Filter hat einen Banddurchlass zwischen 400 und 700 nm mit der höchsten Transmission bei 550 nm und einer von der CIE festgelegten spektralen Empfindlichkeit.

Photoresist

Eine chemische Substanz, die bei Lichteinwirkung unlöslich wird. Durch Belichtung von Fotolack durch eine Maske können elektrische Schaltkreise erzeugt werden, indem die unbelichteten Bereiche gewaschen und das darunter liegende Material geätzt wird. Fotolacke sind in der Regel für bestimmte Bereiche des UV-Spektrums optimiert, die je nach Art der für die Belichtung verwendeten Lampe als UVC, UVB und UVA bezeichnet werden.

Fotostabilität

Viele chemische Produkte, sowohl Arzneimittel als auch Schutzschichten, können sich bei Lichteinwirkung zersetzen. Photostabilitätsmessungen werden durchgeführt, um die Hauptwellenlängen zu bestimmen, die für den Abbau verantwortlich sind, sowie die Expositionsmenge (Dosis), die erforderlich ist, um eine Veränderung zu bewirken, die sich nachteilig auf die Wirksamkeit des Produkts auswirkt. Bei Photostabilitätsstudien müssen die Auswirkungen der sichtbaren Wellenlängen des Lichts von denen des UV-Lichts unterschieden werden. In der Regel werden zwei Detektoren eingesetzt, wobei durch Filterung die Messung auf jeweils nur einen Spektralbereich beschränkt wird.

Pico (p)

Präfix für 10-12. Ein pW = 10-12 Watt.

Radiometrische Messung der Strahlungsdichte

Strahlungsleistung pro Flächeneinheit und Raumwinkel. W/m²/Steradiant.

Radiometrische Messung der Strahlungsemission

Strahlungsleistung, die von einer Einheitsfläche einer Quelle in eine Vollkugel (4p-Steradiant) abgestrahlt wird, ausgedrückt in W/m². Für diese Messung wird in der Regel eine Ulbricht-Kugel verwendet.

Radiometrische Messung der Strahlungsleistung

Der Strahlungsfluss pro Flächeneinheit, der von einer Quelle emittiert wird.

Radiometer

Ein Gerät zur Messung der Intensität oder Akkumulation von Strahlungsenergie. Ratschläge zur Auswahl eines Radiometers.

Radiometrie

Die Wissenschaft der Strahlungsmessung. Die Erfassung und Messung der Strahlungsenergie entweder bei bestimmten Wellenlängen oder Bandpässen oder als Funktion der Wellenlänge über ein breites Spektrum. Die Messung der Wechselwirkung von Licht mit Materie in Bezug auf Absorption, Transmission und Reflexion.

Strahl

Die geometrische Darstellung eines Lichtweges durch ein optisches System.

Reflexionsgrad

Das Verhältnis des reflektierten Lichtstroms zum einfallenden Lichtstrom von einer Oberfläche. In einigen Fällen kann die Messung entweder mit der spiegelnden oder der diffusen Komponente des gesamten reflektierten Lichtstroms erfolgen. Der Reflexionsgrad wird in Prozent ausgedrückt.

Relative räumliche Empfindlichkeit

Die relative räumliche Empfindlichkeit eines Detektors gibt den Akzeptanzwinkel und den Prozentsatz der einfallenden Strahlung unter diesem Winkel an, die auf den Detektor trifft. Die Messung erfolgt in der Regel im Vergleich zu einer perfekten Lambert’schen Oberfläche.

Empfindlichkeit (spektrale Empfindlichkeit)

Die Reaktion oder Empfindlichkeit eines Systems als Funktion der einfallenden Wellenlänge. In der Radiometrie ist es die Leistung eines Geräts in Abhängigkeit von der Wellenlänge.

Sättigung

Ein Zustand, bei dem die Strahlungsflussdichte entweder die Fähigkeit eines Photodetektors übersteigt, Elektronen in einem linearen Verhältnis zum einfallenden Fluss zu emittieren, und/oder bei dem der vom Detektor erzeugte Strom die Fähigkeit der Elektronik übersteigt, den Strom in einer linearen Weise zu messen.

Skotopisch

Bezieht sich auf die Wellenlängenempfindlichkeit des menschlichen Auges unter an die Dunkelheit angepassten Bedingungen.

Empfindlichkeit

Das Verhältnis des Ausgangssignals eines Detektors zum Eingangssignal. Dies kann auch als der minimale Eingangsstrahlungspegel ausgedrückt werden, der ein Ausgangssignal erzeugt, das den Rauschpegel des Detektors übersteigt, d. h. bei dem das S/N größer als 1 ist.

SI

Systeme Internationale d’Unities; das internationale metrische Einheitensystem.

Spektralempfindlichkeit

Das Maß für die relative Empfindlichkeit eines Detektors als Funktion der einfallenden Wellenlänge. Eine typische Spektralempfindlichkeitskurve zeigt die Empfindlichkeit als Prozentsatz bei einer bestimmten Wellenlänge bis zur Wellenlänge der maximalen Empfindlichkeit an.

Spektrometer / Spektrograph

Ein Gerät, das die Wechselwirkung zwischen Licht und Materialien als Funktion der Wellenlänge misst. Ein Spektrometer ist in der Regel ein Monochromator mit einem integrierten Detektor. Ein Spektrograph hat keinen Ausgangsspalt, so dass ein breites Band von Wellenlängen gleichzeitig mit Hilfe eines Multielementdetektors oder einer fotografischen Platte gemessen werden kann.

Spekulare Reflexion

Reflexion an einer spiegelartigen Oberfläche, bei der die Kohärenz des einfallenden Strahls im reflektierten Strahl erhalten bleibt. Dies steht im Gegensatz zur diffusen Reflexion, bei der das reflektierte Licht in alle Richtungen lambertianisch gestreut wird.

Steradiant (sr)

Die Einheit des Raumwinkels, den eine Fläche auf der Oberfläche einer Kugel einnimmt, ist gleich dem Quadrat des Kugelradius. Ein Steradiant kann als Kegelschnitt mit einem Raumwinkel von etwa 66° dargestellt werden.

Stilb (sb) photometrisches Maß

Eine Einheit der Leuchtdichte, die 1candela/cm² entspricht.

„T“-Zahl einer Lampe

Die „T“-Zahl einer Lampe ist der Durchmesser der Lampe in Schritten von 1/8 Zoll. Eine „T-1“-Lampe hat einen Durchmesser von 1/8 Zoll, eine „T-2“-Lampe hat einen Durchmesser von 1/4 Zoll usw.

Talbot photometrische Messung

Die SI-Einheit der Lichtmenge, ausgedrückt in Lumen-Sekunden.

Thermoelement-Thermosäule

Ein Gerät, das aus unterschiedlichen Metallen besteht und in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen den Materialien an der Verbindungsstelle einen kleinen Strom erzeugt. Thermoelemente können zur Messung von Strahlung im Infrarotbereich des Spektrums verwendet werden.

Transmissionsgrad

Das Verhältnis der durch ein Material übertragenen Strahlungsleistung zur einfallenden Strahlungsleistung. Der Transmissionsgrad wird gewöhnlich in Prozent angegeben. Ein Filter mit einem Transmissionsgrad von 50 % (bei einer bestimmten Wellenlänge) absorbiert die Hälfte des auf ihn einfallenden Lichts und lässt die Hälfte durch.

UV (Ultraviolett)

Der unsichtbare Teil des elektromagnetischen Spektrums mit Wellenlängen zwischen 1 nm und 400 nm. Dieser Spektralbereich wird für viele medizinische, UV-härtende und fotolithografische Anwendungen genutzt. Die Erdatmosphäre (auf Meereshöhe) absorbiert alle Wellenlängen, die kürzer als UVA sind. Längerer Kontakt mit UVA-Strahlung führt zu Sonnenbrand.

UVB

UVB ist der Teil des UV-Spektrums, der den Wellenlängenbereich zwischen 280nm und 320nm umfasst. UVB-Strahlung wird in der Regel bei der UV-Härtung und bei fotolithografischen Anwendungen sowie bei bestimmten medizinischen Anwendungen eingesetzt. Die Exposition gegenüber UVB-Strahlung (aus Lampen oder elektrischen Lichtbögen) kann zu schwerem Sonnenbrand und Augenschäden führen.

UVC

UVC ist der Teil des UV-Spektrums, der sich von 190nm bis 280nm erstreckt. UVC wird normalerweise bei der Wasseraufbereitung und Sterilisation eingesetzt. UVC wird auch bei der UV-Härtung und Photolithographie in der Mikroelektronik eingesetzt. Die Exposition gegenüber UVC-Strahlung (von Lampen, Lichtbögen oder Lasern) kann schwere biologische Schäden verursachen.

VUV (Vakuum-Ultraviolett)

Das VUV ist der Teil des UV-Spektrums unterhalb von 190 nm. Elektromagnetische Strahlung unter 190 nm wird vom Sauerstoff in der Luft absorbiert. Physikalische oder chemische Interaktionen, die VUV-Strahlung erfordern, müssen in einer stickstoffgespülten Umgebung bis 160 nm oder in einer Vakuumkammer unterhalb von 160 nm durchgeführt werden.

Sichtbares Spektrum (VIS)

Der sichtbare Teil des Spektrums erstreckt sich zwischen 400 nm und 700 nm (gemäß CIE). Er umfasst die Wellenlängen des Lichts, die das menschliche Auge wahrnehmen kann.

Watt (W) radiometrische Messung

Das Watt ist eine Einheit der Leistung oder Arbeit. Ein Watt entspricht einem Joule/sec.

Wellenlänge

Wenn Elektronen schwingen, erzeugen sie oszillierende, senkrechte elektrische und magnetische Felder. Der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden Feldstärkemaxima ist als Wellenlänge definiert. Diese Abstände sind bei sichtbarer Strahlung sehr klein und werden gewöhnlich in Längeneinheiten von Nanometern (nm) ausgedrückt.

LEISTUNG:

1 Watt (W):
= 0.27 lm @ 400 nm
= 25.9 lm @ 450 nm
= 220.0 lm @ 500 nm
= 679.0 lm @ 550 nm
= 683.0 lm @ 555 nm
= 430.0 lm @ 600 nm
= 73.0 lm @ 650 nm
= 2.78 lm @ 700 nm

l Lumen (lm)
= 1,465 x 10-3 W @ 555 nm
= 7,958 x 10-2 Candela (4p sr)

1 Joule (J)
= 1 Watt*Sekunde
= 1 x 107 erg
= 0.2388 Gramm*Kalorien

1 lm*Sekunde
= 1 Talbot (T)
= 1,464 x 10-3 Joule @ 555 nm

IRRADIANZ:

1 W/cm²
= 1 x 104 W/m²
= 6,83 x 106 lux @ 555 nm
=14.33 g*cal/cm²/min

1 lm/m²

= 1 lux
= 1 x 10-4 lm/cm²
=1 x 10-4 phot (ph)
= 9.290 x 10-2 lm/ft²
= 9.290 x 10-2 foot-candles (fc)

STÄRKE:

1 Watt/Steradiant (W/sr)
= 12.566 Watt (isotrop)
= 683 Candela @ 555 nm

1 Lumen/Steradiant (lm/sr)
= 1 Candela (cd)
=12,566 Lumen (isotrop)
= 1.464 x 10-3 W/sr @ 555 nm

RADIANZ:

1 W/cm²/sr
= 6.83 x 106 lm/m²/sr @ 555 nm
= 683 cd/cm²@ 555 nm

1 lm/m2/sr
= 1 Candela/m² (cd/m²)
= 1 nit
= 1 x 10-4 lm/cm²/sr
= 1 x 10-4 cd/cm²
= 1 x 10-4 stilb (sb)
= 9.290 x 10-2 cd/ft²
= 9,290 x 10-2 lm/ft²/sr
= 3,142 apostilbs (asb)
= 3,142 x 10-4 lamberts (L)
= 2,919 x

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