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Precision measurements of radiometric aperture area by laser spot scanning along the edge of the aperture

레이저 스폿의 칼날주사 방법에 의한 복사계 개구 면적의 정밀측정

  • Published : 2004.06.01

Abstract

The uncertainty of the detector-based candela scale is limited by the area measurement uncertainty of radiometric apertures. The apertures were fabricated with a diamond-turning machine which trimmed the edge of the apertures as sharply as a knife edge. The positions of the apertures were controlled by a digital feedback algorithm to scan the laser spot with the beam waist less than 5 ${\mu}{\textrm}{m}$. The knife edge scan yielded a set of coordinates on the edges of the aperture. The areas of the apertures were obtained by fitting the coordinates to the ellipses. The relative standard uncertainty of the measurement was estimated to be 8${\times}$10$^{-5}$.

검출기의 분광감응도 표준으로부터 출발하여 SI 기본 단위의 하나인 칸델라(candela)눈금의 불확도는 복사계 개구의 면적 측정 불확도에 의해서 제한을 받는다. 칸델라 눈금을 새로 실현하기 위하여 다이아몬드 선삭가공기를 사용하여 개구의 가장자리가 칼날과 같도록 가공하였다. 이 개구를 디지털 되먹임 알고리듬을 채용한 x-y 이송대에 설치한 후, 출력이 안정화된 레이저 광선을 빔 허리가 5 $\mu\textrm{m}$ 이하가 되도록 집속시키고, 이송대를 이동하면서 개구의 가장자리 좌표를 칼날주사 방법으로 검출하였다. 이 좌표들을 지나는 최적의 타원을 최소 제곱법으로 결정하여 개구의 면적으로 구하였다. 측정 불확도를 분석한 결과 제작한 장치의 면적 측정의 상대 측정 표준 불확도(k=1)는 8${\times}$$10^{-5}$이다.

Keywords

References

  1. Metrologia v.21 A cryogenic radiometer for absolute radiometric measurements J.E.Martin;N.P.Fox;P.J.Key https://doi.org/10.1088/0026-1394/21/3/007
  2. Proc. Second Int. Conf. New Developments and applications in Optical Radiometry T.M.Goodman;J.E.Martin;B.D.Shipp;N.P.Turner;N.P.Fox(Ed.);D.H.Nettleton(Ed.)
  3. Meas. Sci. Technol v.3 A non-contact measurement of radiometric apertures with an optical microphotography sensor J.Fischer;M.Stock https://doi.org/10.1088/0957-0233/3/8/001
  4. Measure. Sci. Technology v.8 An optical method for direct determination of the radiometric aperture area at high accuracy A.Lassila;P.Toivanen;E.Ikonen https://doi.org/10.1088/0957-0233/8/9/003
  5. Fundamentals of Photonics B.E.A.Saleh;M.C.Teich
  6. Data Reductionand Error Analysis for the Physical Science P.R.Bevington