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Kompakte Ulbrichtkugel-Kalibrierlampe für die spektrale Strahldichte

App. 031

Der Bedarf für kompakte Kalibrierstandards für die spektrale Strahldichte ergibt sich aus dem verfügbaren Platz in oder an dem zu kalibrierenden Messgerät oder aber aus dem Wunsch heraus, den Standard als Transferstandard oder für Servicezwecke mobil einsetzen zu können. In Abhängigkeit der Applikation können zusätzlich zur kompakten Ausführung der Ulbrichtkugel weitere Anforderungen entstehen.

Ein Beispiel ist die Kalibrierung der spektralen Strahldichte-Empfindlichkeit von Fluoreszenz Spektralphotometern. Diese dient der Qualifizierung von Fluoreszenz-Spektralphotometer hinsichtlich ihrer spektralen Empfindlichkeit. Die Entwicklung und Charakterisierung des dafür erforderlichen Transfernormals für die spektrale Strahldichte erfolgte durch die Gigahertz-Optik GmbH und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB).

Wenn die Ergebnisse der Lumineszenz-Messungen von Fluoreszenz-Spektralphotometern unterschiedlicher Bauart und von unterschiedlichen Herstellern vergleichbar sein sollen, dann müssen die instrumentenspezifischen Eigenschaften kompensiert werden. Unter diesem Aspekt wurde bereits im Jahr 2013 ein Gemeinschaftsprojekt in Richtung quantitativer Fluorometrie gestartet. Teilnehmer waren das Bundesamt für Materialprüfung (BAM, Berlin), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB, Berlin), Fluka GmbH (Schweiz) und Gigahertz-Optik GmbH (Deutschland). Aufgabe der Gigahertz-Optik GmbH waren die Konstruktion, der Aufbau und die Qualifizierung eines kompakten Ulbrichtkugel-Strahlers zur Verwendung als Transferstandard für die spektrale Strahldichte.

Um den Anforderungen eines Transferstandards zu entsprechen, wurde die Ulbrichtkugel mit nur 5 cm Durchmesser aus dem neutral und diffuse reflektierenden Kunststoff ODM98 der Gigahertz-Optik GmbH gefertigt. Dieser bietet gegenüber einer Bariumsulfat-Beschichtung eine höhere Robustheit. Der In-Line Baffel zwischen der 5 W Quarz-Halogenlampe und dem Leuchtfeld wurde gleichzeitig zur Einstellung der Strahldichte-Intensität verwendet. Diese sollte möglichst gering sein, um innerhalb des oft geringen Linearitätsbereiches von Photomultiplier-Detektoren zu liegen. Kalibriert wurde der Transferstandard für die spektrale Strahldichte im Wellenlängenbereich von 380 nm bis 1700 nm.

Referenzen

[1] Traceable characterization of fluorescence measuring systems with spectral fluorescence standards