亚历山大效应光谱高温仪

　　亚历山大效应光谱高温仪可精确测量1000K到100,000 K的高温到超高温,同时可为研发需要测定辐射体的发射光谱，是迄今为止唯一可以直接测量4000 K以上高温的仪器．

一、原理简介

　　亚历山大宝石效应可被分为四种类型。类型一:变色与黑体温度变化相应，在不同的光源下，色彩与温度变化。类型二:亚历山大宝石效应与两种光源的谱差种类相应。类型三:亚历山大宝石效应与色彩温度的变化及谱差种类均相应。类型四:亚历山大宝石效应与白炽光和荧光之间极大的色彩温度差相应。
　　用亚历山大宝石效应方法来测量温度是以类型一亚历山大宝石效应的CIELAB色彩空间中温度与色彩角的关系为基础的。图1显示了在CIELAB色彩空间 中亚历山大宝石晶体沿a晶轴的色彩角与温度之间的关系。合成亚历山大宝石晶体的色彩角大约在温度是2856 K时为335度，红紫色；而在温度6500 K时为162度，蓝绿色。2856K与6500 K时的色彩角度差大约为173度。
  

        温度和色彩角之间的关系可用数学方法来测定。温度是色彩角的函数：
这里，h是CIELAB色彩空间的色彩角。
 　　当辐射体的辐射光线穿过晶体时，晶体色彩会随着辐射体温度变化而变化。亚历山大宝石效应的色彩角只取决于辐射体的温度，而与该辐射体的光谱功率分布无关。这个特性是利用亚历山大效应测量任何辐射体温度的基础。因此可以准确测量任何辐射体的温度，不管该辐射体的光谱功率分布是何种类型。
 

二、系统构成

　　系统由光学观测系统或光探针，频谱仪、计算机及带有数字亚历山大宝石效应滤波器的温度测量软件构成。
 

 
图2 系统构成

LASP spectropyrometer软件:


 
图3:LASP spectropyrometer屏幕界面

1. 光谱显示：被测波长范围380 -760 nm辐射体的相对光谱功率分布。相对光谱功率分布的标准值为波长560nm时100。
2. 温度显示：显示被测辐射体的温度。
3. 积分时间：进行每次测量的时间，单位为ms。　
4. 采样平均：每次测量的采样平均数。
5. 最大信号：在波长范围中测量到的最大信号。
注意：最大信号不应超过3000。最大信号超过3000会引起信号饱和。
6. 光谱校正：输入校正值校正光谱。
7. 光谱校正指令：将输入的校正值应用于相对光谱功率分布。
8. 温度监测：监测被测辐射体的温度，不显示辐射体的相对光谱功率分布。
9. 温度测量：测量被测辐射体的温度，带有相对光谱功率分布。
10. 温标选择：在开氏、摄氏及华氏温度之间选择温标。

三、应用领域　　

1.测量等离子枪温度
2.测量电弧及放电超高温度
3.测量铝合金中化学元素浓度温度及激光光谱
4.为多晶硅设备的温控提供支持
5.优化高性能内燃机的混合燃料比例、温度及排放
6.测定合金炉的光谱并对其温度进行调控
7.对炼钢炉的碳浓度进行控制四、规格LASP 0260  800 - 1200 K
LASP 1260  1000 - 2500 K
LASP 2260  1800 - 5000 K
LASP 3260  3000 - 10000 K
LASP 4260  5000 - 50000 K
LASP 5260  10000 - 100000 K
探测器种类:
1. 光学观测系统
2. 积分球
3. 准直透镜
4. 电准直仪
光谱波长范围：380 - 760 nm
温度测量精度：
黑体及灰体:   < 0.5%
非灰体（光谱校正后）: <1.0%
温度分辨率: 1 K
光谱分辨率: 1 nm
温标：开氏温度，摄氏温度及华氏温度