— Все документы — ГОСТы — ГОСТ Р 8.723-2010 ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. РАДИОМЕТРЫ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ С ВЫСОКИМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН от 10 до 30 нм.


ГОСТ Р 8.723-2010 ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. РАДИОМЕТРЫ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ С ВЫСОКИМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН от 10 до 30 нм.

ГОСТ Р 8.723-2010 ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. РАДИОМЕТРЫ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ С ВЫСОКИМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН от 10 до 30 нм.

Утв. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 декабря 2010 г. N 838-ст
Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 8.723-2010
"ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. РАДИОМЕТРЫ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЯРКОСТИ С ВЫСОКИМ ПРОСТРАНСТВЕННЫМ РАЗРЕШЕНИЕМ В ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН от 10 до 30 нм. МЕТОДИКА ПОВЕРКИ"

State system for ensuring the uniformity of measurements. Radiometers of the extreme ultraviolet radiation for measurements of radiance with the high spatial distribution in the wavelength range from 10 to 30 nm. Verification procedure

Дата введения - 1 января 2012 г.

Введен впервые

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 Разработан Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений" (ФГУП "ВНИИОФИ")

2 Внесен Научно-техническим управлением Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3 Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 декабря 2010 г. N 838-ст

4 Введен впервые

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на средства измерений (СИ) характеристик экстремального ультрафиолетового (ЭУФ) излучения - радиометры ЭУФ излучения, предназначенные для измерений энергетической яркости (ЭЯ) с высоким пространственным разрешением в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм (далее - радиометры ЭУФ излучения) и устанавливает методику их поверки.

Радиометры ЭУФ излучения обеспечивают в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм измерения энергетической яркости с высоким пространственным разрешением в динамическом диапазоне, нижняя граница которого составляет не более 103 Вт/ (м2·ср), верхняя - не менее 108 Вт/(м2·ср).

Методы оценки погрешностей радиометров ЭУФ излучения, представленные в настоящей методике, соответствуют рекомендациям N 53 Международной комиссии по освещению [1].

Межповерочный интервал для радиометров - один год.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.197-2005 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности энергетической яркости в диапазоне длин волн от 0, 04 до 0, 25 мкм

ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

ГОСТ 8.552-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений потока излучения и энергетической освещенности в диапазоне длин волн от 0, 03 до 0, 40 мкм

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Операции поверки

Методика поверки радиометров ЭУФ излучения включает в себя операции, указанные в таблице 1.

Таблица 1

Наименование операции

Номер раздела, подраздела, пункта настоящего стандарта

Обязательность проведения операции при поверке

первичной

периодической

Внешний осмотр

8.1

+

+

Опробование

8.2

+

+

Определение метрологических характеристик

8.3

+

+

Определение погрешности спектральной коррекции чувствительности

8.3.1

+

-

Определение погрешности абсолютной чувствительности

8.3.2

+

+

Определение погрешности, возникающей из-за отклонения коэффициента линейности от единицы. Определение границ диапазона измерений энергетической яркости

8.3.3

+

-

Определение погрешности угловой коррекции чувствительности

8.3.4

+

-

Обработка результатов измерений

9

+

+

Примечание - Знак "+" указывает на обязательность проведения операции; знак "-" - на необязательность.

4 Средства поверки

При проведении поверки используют основные и вспомогательные средства поверки, перечень которых приведен в таблице 2.

Таблица 2

Номер пункта методики

Наименование средства поверки.

Нормативный документ.

Основные технические и метрологические характеристики

8.3.1

Установка для измерений энергетической яркости в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм в составе вторичного эталона спектральной плотности энергетической яркости (ВЭТ СПЭЯ) по ГОСТ 8.197. Относительное суммарное среднее квадратическое отклонение (СКО) - не более 3%

8.3.2

Установка для измерений абсолютной чувствительности радиометров ЭУФ излучения в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм в составе вторичного эталона потока излучения и энергетической освещенности (ПИ и ЭО ВЭТ) по ГОСТ 8.552. Относительное суммарное СКО - не более 4%

8.3.3

Установка для измерений коэффициента линейности чувствительности радиометров ЭУФ излучения в составе вторичного эталона ПИ и ЭО ВЭТ по ГОСТ 8.552. Относительное суммарное СКО - не более 4%

8.3.4

Установка для измерений угловой зависимости чувствительности радиометров ЭУФ излучения в составе вторичного эталона ПИ и ЭО ВЭТ по ГОСТ 8.552. Относительное суммарное СКО - не более 5%

5 Требования к квалификации поверителей

К поверке радиометров ЭУФ излучения допускают лиц, аттестованных в качестве поверителей, освоивших работу с радиометрами и используемыми средствами поверки, изучивших настоящую методику и эксплуатационную документацию на средства поверки и радиометры ЭУФ излучения.

6 Требования безопасности

При поверке радиометров ЭУФ излучения соблюдают правила электробезопасности. Измерения проводят два оператора, аттестованных по группе электробезопасности не ниже III, прошедших инструктаж на рабочем месте по безопасности труда при эксплуатации электрических установок. При работе с источниками ЭУФ излучения используют средства защиты персонала от ЭУФ излучения - защитные очки, щитки, перчатки и т.п.

7 Условия поверки

Поверку проводят при соблюдении следующих условий:

- температура окружающей среды - (20 ±5)°С;

- относительная влажность воздуха - (65±15)%;

- атмосферное давление - 84 - 104 кПа;

- напряжение питающей сети - (220± 4) В;

- частота питающей сети - (50±1) Гц.

8 Подготовка и проведение поверки

Методика поверки радиометров ЭУФ излучения включает в себя подготовку к поверке, внешний осмотр, опробование и определение метрологических характеристик. При подготовке к поверке радиометров ЭУФ излучения включают все приборы в соответствии с их инструкциями по эксплуатации.

При подготовке к поверке включают все средства поверки в соответствии с их инструкциями по эксплуатации.

8.1 При внешнем осмотре устанавливают:

- соответствие комплектности радиометров ЭУФ излучения паспортным данным;

- отсутствие механических повреждений блоков радиометров ЭУФ излучения, сохранность соединительных кабелей и сетевых разъемов;

- четкость надписей на панели радиометров ЭУФ излучения;

- наличие маркировки (тип и заводской номер радиометров ЭУФ излучения);

- отсутствие сколов, царапин и загрязнений на оптических деталях радиометров ЭУФ излучения.

8.2 При опробовании устанавливают:

- наличие показаний радиометра при освещении ЭУФ излучением;

- правильное функционирование переключателей пределов измерений, режимов работы радиометров ЭУФ излучения.

8.3 Определение метрологических характеристик

8.3.1 Определение погрешности спектральной коррекции чувствительности

Погрешность поверяемого радиометра ЭУФ излучения (далее - поверяемое СИ ЭУФ излучения), вызванную неидеальной спектральной коррекцией чувствительности, определяют по результатам измерений отклонений относительной спектральной чувствительности (ОСЧ) поверяемого СИ ЭУФ излучения от стандартной, равной единице в пределах рабочего спектрального диапазона от 10 до 30 нм и нулю вне рабочего диапазона. ОСЧ поверяемого СИ ЭУФ излучения сравнивают с известной спектральной чувствительностью эталонного фотопреобразователя ЭУФ излучения, поверенного в ранге рабочего эталона (РЭ) по ГОСТ 8.552 в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм. Измерения относительной спектральной чувствительности поверяемого СИ ЭУФ излучения проводят с использованием источника синхротронного излучения, монохроматоров типов ВМР-2, ДФС-29, комплекта светофильтров из кварца и фтористого магния, фотоприемников типов AXUV, поверенных в ранге РЭ ПИ и ЭО ГОСТ 8.552. При определении погрешности измерений относительной спектральной чувствительности в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм эталонное и поверяемое СИ поочередно устанавливают за выходной щелью монохроматора таким образом, чтобы поток монохроматического излучения проходил в апертурную диафрагму. Показания эталонного радиометра ЭУФ излучения I°(λ) и поверяемого СИ ЭУФ излучения I(λ) регистрируют поочередно пять раз на каждой длине волны с шагом 1 нм в диапазоне от 10 до 30 нм. Затем за выходной щелью монохроматора устанавливают светофильтр и регистрируют показания эталонного J°(λ) и поверяемого J(λ) СИ, соответствующие рассеянному излучению в монохроматоре. Результат i-го измерения ОСЧ поверяемого СИ ЭУФ излучения Si (λ) рассчитывают по известным значениям ОСЧ S°(λ) эталонного СИ и отношению значений измеренных сигналов по формуле

image001.jpg.

(1)

Для каждой длины волны определяют среднее значение ОСЧ S(λ). Оценку относительного СКО So результатов измерений для n независимых измерений определяют по формуле

image002.jpg.

(2)

Граница относительной неисключенной систематической погрешности результата измерений ОСЧ Θo определяется погрешностью РЭ ПИ и ЭО по ГОСТ 8.552 (из свидетельства о поверке).

Относительное суммарное СКО результатов измерения ОСЧ image003.gifопределяют по формуле

image004.jpg.

(3)

Значение относительного суммарного СКО результатов измерений ОСЧ в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм не должно превышать 5%.

Погрешность спектральной коррекции поверяемого СИ Θ1 в процентах, вызванную отклонением относительной спектральной чувствительности S(λ) от стандартной Sст(λ), определяют по формуле

image005.jpg,

(4)

где L(λ) - относительная спектральная плотность энергетической яркости контрольных источников УФ излучения;

Lст(λ) - относительная спектральная плотность энергетической яркости стандартного источника УФ излучения.

Для определения возможности применения поверяемого радиометра ЭУФ излучения в соответствии с настоящей методикой установлен перечень контрольных и стандартных источников излучения. Табулированные значения L(λ) и Lст(λ) приведены в таблицах 3 - 7. Значение погрешности спектральной коррекции Θ1 радиометра ЭУФ излучения для каждого контрольного источника должно быть не более 8%.

Таблица 3 - Значения Lст(λ) для стандартного источника синхротронного излучения при энергии 450 МэВ и радиусе орбиты 1, 0 мм

Длина волны λ, нм

Lст(λ)

Длина волны λ, нм

Lст(λ)

Длина волны λ, нм

Lст(λ)

9, 8

231

70

601

250

36, 9

10

279

80

471

275

29, 1

13

680

90

375

300

23, 5

15

975

100

302

350

15, 9

18, 5

1385

110

249

400

11, 1

20

1504

120

206

500

6, 38

25

1663

130

173

600

3, 33

30

1622

140

146

700

2, 67

35

1493

150

124

800

1, 89

40

1326

160

106

900

1, 38

45

1172

180

81, 4

1000

1, 04

50

1020

200

63, 6

1100

0, 82

60

7791

225

47, 8

Таблица 4 - Значения L(λ) для контрольного источника - лазерной плазмы, тип I

Длина волны λ, нм

L(λ)

Длина волны λ, нм

L(λ)

Длина волны λ, нм

L(λ)

10, 0

0, 299

17, 0

0, 086

24, 0

0, 007

10, 5

0, 489

17, 5

0, 056

24, 5

0, 011

11, 0

0, 161

18, 0

0, 038

25, 0

0, 014

11, 5

0, 175

18, 5

0, 025

25, 5

0, 007

12, 0

0, 109

19, 0

0, 018

26, 0

0, 014

12, 5

0, 095

19, 5

0, 015

26, 5

0, 012

13, 0

0, 474

20, 0

0, 007

27, 0

0, 006

13, 5

1, 000

20, 5

0, 009

27, 5

0, 013

14, 0

0, 832

21, 0

0, 008

28, 0

0, 015

14, 5

0, 825

21, 5

0, 008

28, 5

0, 007

15, 0

0, 474

22, 0

0, 015

29, 0

0, 011

15, 5

0, 336

22, 5

0, 009

29, 5

0, 014

16, 0

0, 321

23, 0

0, 015

30, 0

0, 009

16, 5

0, 175

23, 5

0, 009

Таблица 5 - Значения L(λ) для контрольного источника - лазерной плазмы, тип II

Длина волны λ, нм

L(λ)

Длина волны λ, нм

L(λ)

9

1, 00

60

0, 14

11

1, 44

80

0, 074

13

5, 62

100

0, 035

13, 5

6, 40

200

1, 60·10-2

14

5, 84

300

1, 03·10-2

15

3, 80

400

5, 90·10-3

16

2, 61

500

3, 48·10-3

18

1, 32

600

2, 64·10-3

20

1, 02

800

6, 05·10-3

30

0, 87

1000

2, 02·10-3

40

0, 59

1100

3, 23·10-4

50

0, 21

Таблица 6 - Значения L(λ) для контрольного источника - лазерной плазмы, тип III

Длина волны λ, нм

L(λ)

Длина волны λ, нм

L(λ)

10, 0

0, 009

20, 0

0, 086

10, 5

0, 009

20, 5

0, 084

11, 0

0, 009

21, 0

0, 079

11, 5

0, 010

21, 5

0, 086

12, 0

0, 013

22, 0

0, 083

12, 5

0, 039

22, 5

0, 082

13, 0

0, 106

23, 0

0, 086

13, 5

1, 000

23, 5

0, 079

14, 0

0, 508

24, 0

0, 085

14, 5

0, 267

24, 5

0, 088

15, 0

0, 164

25, 0

0, 082

15, 5

0, 113

25, 5

0, 087

16, 0

0, 132

26, 0

0, 083

16, 5

0, 109

26, 5

0, 085

17, 0

0, 096

27, 0

0, 084

17, 5

0, 094

27, 5

0, 083

18, 0

0, 092

28, 0

0, 086

18, 5

0, 087

28, 5

0, 084

19, 0

0, 074

29, 0

0, 083

19, 5

0, 081

29, 5

0, 085

30, 0

0, 083

Таблица 7 - Значения L(λ) для контрольного источника - лазерной плазмы, тип IV

Длина волны λ, нм

L(λ)

Длина волны λ, нм

L(λ)

8, 00

0, 175

12, 50

0, 095

8, 25

0, 226

12, 75

0, 153

8, 50

0, 263

13, 00

0, 474

8, 75

0, 336

13, 25

0, 803

9, 00

0, 584

13, 50

1, 000

9, 25

0, 504

13, 75

0, 978

9, 50

0, 460

14, 00

0, 832

9, 75

0, 474

14, 25

0, 788

10, 00

0, 299

14, 50

0, 825

10, 25

0, 394

14, 75

0, 672

10, 50

0, 489

15, 00

0, 474

10, 75

0, 292

15, 25

0, 394

11, 00

0, 161

15, 50

0, 336

11, 25

0, 146

15, 75

0, 285

11, 50

0, 175

16, 00

0, 321

11, 75

0, 102

16, 25

0, 263

12, 00

0, 109

16, 50

0, 175

12, 25

0, 073

8.3.2 Определение погрешности абсолютной чувствительности

Определение погрешности абсолютной чувствительности радиометров ЭУФ излучения в диапазоне длин волн от 10 до 30 нм проводят с использованием источника синхротронного излучения. Эталонное и поверяемое СИ ЭУФ излучения энергетической яркости поочередно устанавливают на одинаковом расстоянии от излучателя и юстируют по углу для получения изображения излучающей области источника. Показания эталонного СИ I° и поверяемого СИ ЭУФ излучения I регистрируют поочередно пять раз. Значение абсолютной чувствительности S поверяемого СИ ЭУФ излучения рассчитывают по формуле

S=S°I/I°,

(5)

где S° - значение абсолютной чувствительности эталонного СИ.

Определяют среднее арифметическое значение абсолютной чувствительности поверяемого радиометра, суммарное СКО результата измерений с учетом погрешности эталонного радиометра по формулам (1) - (3). Погрешность определения абсолютной чувствительности Θ2 не должна превышать 10%.

8.3.3 Определение погрешности, возникающей из-за отклонения коэффициента линейности от единицы. Определение границ диапазона измерений энергетической яркости

Измерение коэффициента линейности радиометра ЭУФ излучения проводят для определения границ диапазона измерений энергетической яркости (ЭЯ). Коэффициент линейности определяют по отклонению значения абсолютной чувствительности СИ от постоянного значения в рабочем диапазоне измеряемой величины. Фиксируют ток источника синхротронного излучения I1, соответствующий нижней границе диапазона измерений энергетической яркости, указанной в паспорте поверяемого СИ и составляющий не более 103 Вт/(м2·ср). Увеличивают ток источника вдвое и регистрируют показания поверяемого СИ I2. Измерения проводят пять раз. Определяют средние значения измеренных сигналов, СКО So, суммарное СКО результатов измерений, рассчитывают коэффициент линейности

K=(I1+I2)/3I1

(6)

и погрешность поверяемого СИ ЭУФ излучения Θ3, вызванную нелинейностью чувствительности СИ:

Θ3=100|K-1|.

(7)

При определении границ диапазона измерений энергетической яркости поверяемого СИ ЭУФ излучения ток излучателя увеличивают таким образом, чтобы значение энергетической яркости увеличилось на порядок. Измеряют значения сигналов и рассчитывают соответствующее значение погрешности Θ3. Измерения повторяют до достижения верхней границы диапазона измерений, указанной в паспорте поверяемого СИ ЭУФ излучения и составляющей не менее 108Вт/(м2·ср). По результатам измерений определяют границы диапазона измерений энергетической яркости поверяемого радиометра ЭУФ излучения, в пределах которого значение погрешности Θ3 не превышает 3%.

8.3.4 Определение погрешности угловой коррекции чувствительности

Измерительный блок поверяемого радиометра ЭУФ излучения устанавливают на поворотный столик с микрометрическим винтом таким образом, чтобы обеспечить нормальное падение потока излучения на приемник излучения. Регистрируют показания I(φ) поверяемого СИ ЭУФ излучения в зависимости от угла падения потока излучения φ от 0° до 30° с шагом 1°. Показания поверяемого СИ ЭУФ излучения I(φ) для угла φ нормируют на показание СИ I(φ0) при нормальном угле падения φ0 потока излучения. Рассчитывают угловую зависимость f(φ) отклонения относительной чувствительности СИ от функции cos φ по формуле

f(φ)=100{I(φ)/[I(φ0)cosφ]-1}.

(8)

Погрешность угловой коррекции чувствительности поверяемого СИ ЭУФ излучения Θ4 рассчитывают по формуле

image006.jpg.

(9)

Значение Θ4 должно быть не более 3%.

При превышении указанного значения погрешности угловой коррекции чувствительности допускается ограничивать угол зрения поверяемого СИ ЭУФ излучения.

9 Обработка результатов измерений

Обработку результатов измерений характеристик радиометров ЭУФ излучения и определение основной относительной погрешности проводят в соответствии с ГОСТ 8.207.

9.1 Оценку относительного среднего квадратического отклонения So результатов измерений для n независимых измерений определяют по формуле (2).

СКО So определяют по результатам измерений в соответствии с 8.3.3 в динамическом диапазоне 103-108 Вт/(м2·ср).

9.2 Границу относительной неисключенной систематической погрешности Θo определяют по формуле

image007.jpg,

(10)

где Θj - составляющие неисключенной систематической погрешности:

Θ1 - погрешность спектральной коррекции чувствительности (Θ1 ≤8% - по 8.3.1);

Θ2 - погрешность определения абсолютной чувствительности (Θ2 ≤ 10% - по 8.3.2);

Θ3 - погрешность, возникающая из-за отклонения коэффициента линейности от единицы

3 ≤3% - по 8.3.3);

Θ4 - погрешность угловой коррекции чувствительности (Θ4 ≤3% - по 8.3.4).

9.3 Предел допускаемой погрешности ЭУФ радиометра энергетической яркости ∆ рассчитывают по формуле

image008.jpg,

(11)

где K - коэффициент, определяемый соотношением случайной и неисключенной систематической погрешностей.

Если граница относительной неисключенной систематической погрешности радиометров ЭУФ излучения Θo > 8 So, то случайной погрешностью по сравнению с систематической пренебрегают и принимают ∆=Θo.

9.4 Результаты поверки радиометров ЭУФ излучения для измерения энергетической яркости считают положительными, если предел допускаемой погрешности не превышает 20%.

10 Оформление результатов поверки

10.1 При положительных результатах поверки оформляют свидетельство о поверке и радиометр ЭУФ излучения допускают к применению в качестве средства измерений энергетической яркости ЭУФ излучения.

10.2 При отрицательных результатах поверки свидетельство аннулируют и выдают извещение о непригодности.

Библиография

[1]

CIE N53 Methods of characterizing the performance of radiometers and photometers. - 1982. - 24 p.


Возврат к списку

(Нет голосов)

Комментарии (0)


Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться
Самые популярные документы
Новости
Все новости