1. 常用的輻射度量和光度量的名稱及單位

2. 視函數偵測器(V (λ))是做什麼用的呢??

3. 當量測的光線訊號很弱時該怎麼辦呢??

4. 光通量(流明值)之量測方法(.PDF)!!

5. 量測流明時如何修正待測元件本身吸收部份光譜之影響??

1. 常用的輻射度量和光度量的名稱及單位：

輻射度量

　　輻能量　

　　　　以輻射形式發射傳輸或接收之能量。　

　　　　符號Q_e  單位：焦耳（Ｊ）

　　輻通量

　　　　以輻射形式發射傳輸或接收之功率。　

　　　　符號　Φ_e = dQ_e/ dt　單位：瓦特（W）

　　輻強度

　　　　點輻射源在給定的方向上，單位立體角內所傳播之輻通量。

　　　　符號　I_e=dΦ_e / dω　單位：瓦特每球面度（W• sr^-1）　

　　輻照度

　　　　投射在單位面積上之輻通量。　　　

　　　　符號　Ｅ_e=dΦ_e / dＡ　單位：瓦特每平方米（W• m ^-2）

　　輻亮度

　　　　離開，到達，或穿透某一表面單位立體角單位投影面積上的輻

        通量。

　　　　符號　L_e=ｄI_e/ dＡ　

　　　　單位：瓦特每球面度每平方米（W• sr ^-1• m ^-2）

光度量

　　光通量

　　　　用光譜靈敏度為V (λ)函數（視函數偵測器，請參見FAQ：2）

　　　　所量測之輻通量。

　　　　符號　Φ_y　單位：流明（lm）

　　光強度

　　　　點光源在給定方向上，單位立體角內發射的光通量。1流明則等

　　　　於光強度為1燭光之均勻點光源，在單位立體角內所發出之光通

　　　　量。

　　　　符號　Ｉ_y＝ｄΦ_y/ dω　單位：燭光（cd= lm• sr^-1）

　　光照度

　　　　投射在單位面積上的光通量。

　　　　符號　Ｅ_y＝ｄΦ_y/ dＡ　單位：勒克斯（lx= lm• m ^-2）

　　光亮度

　　　　離開，到達，或穿透某一表面單位立體角單位投影面積上的光

　　　　通量；通常用來描述平面發光體單位面積發出之光強度。

　　　　符號　Ｌ_y＝ｄＩ_y/ dＡ　單位：尼特（nit=cd• m ^-2）

輻射度量與光度量之關係

　　根據１９７９年第十屆國際ＣＩＥ會議對燭光的定義：1燭光的光源

　　乃是波長為555ｎｍ之單色光輻射在給定的方向上的光強度，其

　　輻射強度為　１／６８３　W• sr ^-1（瓦特每單位立體角）

         i.e.  　1cd＝ １／６８３　W• sr ^-1 @ 555ｎｍ

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　2. 視函數偵測器 (V (λ))是做什麼用的呢??

大多數生活當中使用的光源都是為了讓人能夠看見此光線或以此光線來照明，因此在這個情況下以”人的眼睛對這光線的感覺”來描素這光線的一些特性便相當的合理；人的眼睛基本上就是一個光偵測器，因此對不同顏色的光線（不同顏色就代表了不同波長）強弱會有不同的響應，舉例來說：如果有相同功率強度的黃綠光跟紫光分別照在眼睛上，則我們會覺得黃綠光線比較亮，那是因為人眼對黃綠光的反應較為靈敏；典型的人眼對不同波長光線的響應如圖一所示。

而視函數偵測器之組成乃是由一個由矽原料做的光二極體及精密計算調配的玻璃濾光片，使得視函數偵測器與人眼對光線的響應幾乎相同；因此我們可以用視函數偵測器來衡量人眼對這個光線的感覺 而常用的以人眼響應為基礎的衡量單位有：尼特（nit），流明（lumen），勒克斯（lux），及燭光（candle）等。欲測得某光源的尼特，流明，勒克斯，及燭光等單位都可以用視函數偵測器再配合適當的儀器及校正而得到。 

圖一  人眼的頻譜響應

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3. 當量測的光線訊號很弱時該怎麼辦呢??

在某些情況下我們欲量測的光線訊號會非常微弱（如PL系統）；一般而言；在這些情況下我們較常採用以下三種方法來改善我們量測的靈敏度： 

首先，我們可增加偵測器主動區域的面積，較大的主動區域可以增加光線吸收的面積，產生較多的電子電洞對，而提高訊號準位。 

第二種方法則是採用光累增管（photo multiplication tube），光線照射到光激發－陰極板後激發出電子，而這些電子在隨後的高壓累增板中被加速並激發出更多電子，最後這些電子則被陽極板所收集；一般光累增管的光增益值隨偏壓之不同而變動約為10³~10⁸ 。

第三種方法則是採用鎖相放大器（Lock-in amplifier），我們採用一個旋轉的機械光閘將光訊號調變為正弓玄波，頻率則可從幾赫茲到幾千赫茲；偵測器偵測這個正玄波訊號並將光訊號轉變為電訊號，而鎖相放大器則鎖住該頻率，並將該頻率的訊號放大，並濾除其他頻率之雜訊。因此，我們可以得到非常高的增益及非常低的雜訊。

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5. 量測流明時如何修正待測元件本身吸收部份光譜之影響??

當我們欲量測待測元件的流明值時,我們需使用積分球來收集元件所發出之光通量(請參考第四點,流明之量測),但待測元件本身之外觀顏色亦會吸收部份之光譜,因而影響量測之結果!

針對這個部分,我們可依待測物之外觀顏色之不同來分別討論:

a.當待測物之外觀為白色或黑色

在這種情況下,我們可以假設待測物本身不會影響積分球內待測光線的頻譜分布,只會改變積分球內部待測光源之強度.此時我們可以在積分球內點亮一個輔助鹵素燈,在待測物尚未置入積分球內部時,先量測此時視函數偵測器所輸出之電流;然後我們再將待測物置入積分球固定好,先不要將待測物點亮,此時再量測視函數偵測器所輸出之電流,兩個電流值相除,我們即可知道待測物本身會影響量測結果之比例(如1uA比0.8uA),等我們測出待測物之流明值後,再乘以這個比例即可得之待測物所發出之真正流明值!

b.當待測物之外觀有其它顏色時

在這種情況下,待測物本身不只會改變積分球內部待測光源之強度,同時亦會影響積分球內待測光線的頻譜分布,因此在這種情況下,我們不能使用輔助鹵素燈,而需使用與待測物所發出之光源頻譜相同(或近似)之輔助光源(如待測物為藍光LED,則我們需使用主波長與待測物相近之藍光LED作為輔助光源).

在待測物尚未置入積分球內部時,先將輔助光源點亮並量測此時視函數偵測器所輸出之電流;然後我們再將待測物置入積分球固定好,先不要將待測物點亮,此時再量測視函數偵測器所輸出之電流,兩個電流值相除,我們即可知道待測物本身會影響量測結果之比例(如1uA比0.8uA),等我們測出待測物之流明值後,再乘以這個比例即可得之待測物所發出之真正流明值!。

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