ГОСТ 8.197-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0,001-1,600 мкм

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ

СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ, СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ, СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ, СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ СИЛЫ ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОТОКА И СИЛЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН 0,001-1,600 МКМ

Издание официальное

Москва

Стамдартинформ

2014

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений» (ФГУП «ВНИИОФИ»), Техническим комитетом по стандартизации ТК386 «Основные нормы и правила по обеспечению единства измерений в области ультрафиолетовой слектрорадиометрии». Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 206 «Эталоны и поверочные схемы»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации метрологии и сертификации (Протокол от 14 ноября 2013 г. N® 44-2013)

За принятие проголосовали:

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 22 ноября 2013 г. N 1741-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.197 — 2013 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 мая 2015 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 8.197-2005 и ГОСТ 8.273-78.

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты». а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2014

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Государственная система обеспечения единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ. СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ПОТОКА ИЗЛУЧЕНИЯ. СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ОСВЕЩЕННОСТИ. СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ СИЛЫ ИЗЛУЧЕНИЯ. ПОТОКА И СИЛЫ ИЗЛУЧЕНИЯ В ДИАПАЗОНЕ

ДЛИН ВОЛН 0,001-1.600 мкм

State system for ensuring the uniformity of measurements.

State verification scheme for instruments measuring of the spectral radiance, spectral radiant power, spectra! irradiance, spectral radiant intensity, power and radiant intensity in

spectral range from 0,001 to 1,600 pm

Дата введения — 2015—05—01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему (см. рисунок А1) для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0,001-1.600 мкм и устанавливает порядок передачи единиц спектральной плотности энергетической яркости — ватт на кубический метр на стерадиан [Вт/(м³ср>]. спектральной плотности потока излучения — ватта на метр [Вт/м]. спектральной плотности энергетической освещенности — ватт на кубический метр [Вт/м³]. спектральной плотности силы излучения — ватт на метр и на стерадиан [Вт/(м ср)]. потока излучения — ватт [Вт], силы излучения — ватт на стерадиан (Вт/ср) от государственного первичного эталона при помощи вторичных и рабочих эталонов рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

2 Государственный первичный эталон

2.1 Государственный первичный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0,001 — 1.600 мкм включает:

• электронный синхротрон с сильным магнитным полем 10 Тл, энергией электронов 50 МэВ с каналом синхротронного излучения;

• канал синхротронного излучения электронного накопительного кольца с энергией электронов 450 МэВ:

• канал синхротронного излучения электронного накопительного кольца с энергией электронов 2.5 ГэВ;

• комплект измерительной и вспомогательной аппаратуры для измерений энергии и числа ускоренных частиц и радиуса орбиты;

• комплект спектральных компараторов и многослойных зеркал:

• гониометр и интегрирующую сферу;

• компаратор силы излучения;

• комплект приемников излучения на основе фотодиодов с многослойными наноструктурами, радиометров. ПЗС-камер, фото-умножителей и вторичных электронных умножителей;

Издание официальное

• комплект излучателей с системой стабилизации потока излучения;

• систему регистрации и обработки сигналов и изображений:

• вакуумную систему, включающая турбомолекулярный и магниторазрядные насосы.

2.2 Государственный первичный эталон обеспечивает в диапазоне длин волн 0.001 — 1,600 мкм воспроизведение следующих единиц:

• спектральной плотности энергетической яркости в диапазоне 10*-10^м Вт/(срм³) с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₀ не превышающим {0.3+1,’0)10’² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности ©₀, не превышающей (0.7+1,4)10 ³, при стандартной неопределенности по типу А — (0.3+1.0)-10‘² и при стандартной неопределенности по типу В — (0,35+0.7)Ю²:

– спектральной плотности потока излучения в диапазоне Ю’-Ю⁶ Вт/м с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₀ не превышающим (0,1+1.0) 10’² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности 0₀. не превышающей (0.2+1.4) 10‘², при стандартной неопределенности по типу А — (0.1+1.0)Ю’² и при стандартной неопределенности по типу В — (0,1+0.7)Ю’²;

• спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне Ю’-Ю’⁰ Вт/м³ с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₀ не превышающим <0,3+1,0) 10′² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности ©₀, не превышающей (0.7+1,4)-10′^г. при стандартной неопределенности по типу А — (0,3+1.0)Ю’² и при стандартной неопределенности по типу В — (0.35+0.7)’10 *:

• спектральной плотности силы излучения в диапазоне 10^s—10⁹ Вт/(ср м) с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₆ не превышающим (0.01+0.05) Ю’^г при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности 0_О. не превышающей (0.03+0.06) Ю². при стандартной неопределенности по типу А — (0,01+0.05) Ю’² и при стандартной неопределенности по типу В — (0,015+0,03)Ю²;

– потока излучения в диапазоне 1-10* — 2-1 О*² Вт с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S„. не превышающим 0.210′² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности 0_О. не превышающей 0.210’². при стандартной неопределенности по типу А — 0.2Ю’² и при стандартной неопределенности по типу В — 0.1 Ю’² в диапазоне длин волн 0.400 — 1.600 мкм:

• потока излучения в диапазоне МО* — 2Ю³ Вт с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₀, не превышающим 0.810‘² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности 0„. не превышающей 0.710′², при стандартной неопределенности по типу А — 0.8-10′² и при стандартной неопределенности по типу В — 0.35 10 ² в диапазоне длин волн 0,001 — 0.400 мкм;

• силы излучения в диапазоне 1-10^ — МО² Вт/ср с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₀. не превышающим 0.210′² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности ©₀, не превышающей 0.210′², при стандартной неопределенности по типу А — 0.2-10² и при стандартной неопределенности по типу В — 0.1 Ю² в диапазоне длин волн 0.400 — 1.600 мкм;

• силы излучения в диапазоне МО³ — МО² Вт/ср с относительным средним квадратическим отклонением результата измерений S₀. не превышающим 0.810′² при 15 независимых измерениях, при неисключенной систематической погрешности ©₀. не превышающей 0,710’². при стандартной неопределенности по типу А — 0.8-10′² и при стандартной неопределенности по типу В — 0.35 10 ² в диапазоне длин волн 0.001 — 0,400 мкм.

2.3 Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0,001 — 1.600 мкм вторичным эталонам непрерывного излучения сличением при помощи компаратора со средним квадратическим отклонением результатов сличений S_cl0. составляющим (0.2+0.4) 10*².

2.4 Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы излучения в диапазоне длин волн 0.001 — 1.600 мкм вторичным эталонам импульсного излучения сличением при помощи компаратора со средним квадратическим отклонением результатов сличений S_tt0. составляющим {0.4*1.5)10′².

3 Вторичные эталоны

3.1 В качестве вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости,

спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения применяют измерительные комплексы, включающие эталонные излучатели, в том числе светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, водородные, дейтериевые, ксеноновые газоразрядные лампы, компараторы, радиометры и спекгрорадиометры с интегрирующими сферами, работающие в диапазонах 10^е — 10^й Вт/(срм³). 10¹ — 10⁶ Вт/м. 10⁴ — Ю¹⁰ Вт/м³,10³ — 10* Вт/{ср м). 10* — 2Ю‘² Вт. 1Ю’³ — 1Ю² Вт/ср и в диапазоне длин волн от 0.001 до 1.600 мкм.

3.2 В качестве вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости,

спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения применяют измерительные комплексы, включающие эталонные импульсные излучатели, в том числе импульсные светодиоды, импульсные лампы, источники лаймановского континуума, компараторы, радиометры и спектрорадиометры с интегрирующими сферами, работающие в диапазоне 10⁸ — 10¹⁴ Вт/(ср м³). Ю‘ — 10⁶ Вт/м. 10⁴ — Ю¹⁰ Вт/м³. 10³ — 10⁹ Вт/(ср-м). 10* — 2 Ю ^г Вт. МО’³ — 1-10² Вт/ср и в диапазоне длин волн от 0.001 до 1.600 мкм.

3.3 Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S,*, вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения с Государственным первичным эталоном не должно превышать (0.5*1,6)Ю². Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S₀₀ вторичных эталонов потока и силы излучения на основе светодиодов с системой температурной стабилизации и радиометров в диапазоне длин волн от 0,400 до 1.600 мкм составляет 0.6-10′².

3.4 Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S^, вторичных эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и сипы импульсного излучения с Государственным первичным эталоном не должно превышать (1,5+2.0)Ю’².

3.5. Вторичные эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения применяют для передачи единиц рабочим эталонам непрерывного излучения сличением при помощи компаратора со средним квадратическим отклонением S_ll0, не превышающим (0,25*0.5)-Ю’².

3.6 Вторичные эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения применяют для передачи единиц рабочим эталонам импульсного излучения сличением при помощи компаратора со средним квадратическим отклонением S_lZo, составляющим (1.1*1.5)10².

4 Рабочие эталоны

4.1. В качестве рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения применяют измерительные комплексы, включающие эталонные излучатели, в том числе светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, водородные, дейтериевые, ксеноновые газоразрядные лампы, радиометры и спектрорадиометры с интегрирующими сферами, компараторы, работающие в диапазоне 10^е — 10^м Вт/(срм³). 10‘ — 10* Вт/м. 10⁴ — 10’° Вт/м³.10³ — 10° Вт/(срм), 10* — 2-10² Вт. 10′³— 10^г Вт/ср и в диапазоне длин волн от 0.001 до 1.600 мкм.

4.2 В качестве рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения применяют измерительные комплексы, включающие эталонные импульсные излучатели, в том числе импульсные светодиоды, импульсные газоразрядные лампы, источники лаймановского континуума, радиометры, дозиметры, приборы для измерения пульсации (пульсметры) и спекгрорадиометры с интегрирующими сферами, компараторы, работающие в диапазоне 10* — 10¹⁴ Вт/(срм³), 10′ — 10⁶ Вт/м, 10⁴ — Ю^!0 Вт/м³,10³ — 10* Вт/(срм). 10* — 2Ю’² Вт. 10′³ — 10^гВт/ср и в диапазоне длин волн от 0.001 до 1.600 мкм.

4.3 Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S_M рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения с вторичными эталонами не должно превышать (0,6*2.0) 10′².

Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S₀₀ вторичных эталонов потока и силы излучения на основе светодиодов с системой температурной стабилизации и радиометров в диапазоне длин волн от 0.400 до 1.600 мкм составляет 2 10 ².

4.4 Среднее квадратическое отклонение результатов сличений S_M рабочих эталонов спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения с вторичными эталонами не должно превышать (2,0*3.0)’ 10′².

4.5 Рабочие эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения применяют для передачи единиц рабочим средствам измерений непрерывного излучения сличением при помощи компаратора с Д,₀. не превышающим 1,5Ю’².

4.6 Рабочие эталоны спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения применяют для передачи единиц рабочим средствам измерений импульсного излучения сличением при помощи компаратора с Дц» не превышающим 2.5-10′².

5 Рабочие средства измерений

5.1 8 качестве рабочих средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения применяют излучатели, включая светодиоды с системой температурной стабилизации потока излучения, водородные, дейтериевые и ксеноновые газоразрядные лампы, радиометры и спекгрорадиометры с интегрирующими сферами, работающие в диапазоне 10* — 10^м Вт/(срм³). 10* — 10* Вт/м, 10⁴ — 10*° Вт/м³. 10³ — 10* Вт/(ср м). 10″® — 2’10”^г Вт. 10*— 10² Вт/ср и в диапазоне длин волн от 0.001 до 1.600 мкм.

5.2 В качестве рабочих средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения применяют УФ излучатели, включая импульсные светодиоды, импульсные газоразрядные лампы, источники лаймановского континуума, импульсные ксеноновые и криптоновые газоразрядные лампы, радиометры, дозиметры, спекгрорадиометры с интегрирующими сферами и приборы для измерения пульсации {пульсметры), работающие в диапазоне 10* — 10^м Вт/{срм³). 10′ — 10⁶ Вт/м, 10⁴ — 10’° Вт/м³, 10³ — 10* Вт/(ср м). 10* — 2-10′² Вт, 10″³ — 10² Вт/ср и в диапазоне длин волн от 0,001 до 1,600 мкм.

5.3 Предел допускаемой относительной погрешности Д> рабочих средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы непрерывного излучения составляет {5.0*10.0)Ю^-2. Предел допускаемой относительной погрешности Д, рабочих средств измерений потока излучения на основе светодиодов с системой температурной стабилизации и радиометров в диапазоне длин волн от 0.400 до 1,600 мкм составляет (4.0*10.0)Ю‘².

5.4 Предел допускаемой относительной погрешности Д рабочих средств измерений спектральной плотности энергетической яркости, спектральной плотности потока излучения, спектральной плотности энергетической освещенности, спектральной плотности силы излучения, потока и силы импульсного излучения составляет (6,СМ0.0)Ю².

УДК 543.52:535.214.535.241:535.8 ОКС 17.020 Т84.10 ОКСТУ0008

Ключевые слова: спектральная плотность энергетической яркости, спектральная плотность потока излучения, спектральная плотность энергетической освещенности, спектральная плотность силы излучения, поток излучения, сила излучения, непрерывное и импульсное излучение, радиометр, дозиметр, пульсметр. спекгрорадиометр, интегрирующая сфера, светодиод.

Подписано в печать02.10.2014. Формат 60×84%.

Уел. пвч. л. 0.93. Тираж 46 экз. Зак. 4535

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

. 123995 Москва. Гранатный пер.. 4.