izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"izmertech-2330Research ArticleОПТИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯOPTICOPHYSICAL MEASUREMENTSУсовершенствованный Государственный первичный эталон единиц силы света и светового потока ГЭТ 5https://orcid.org/0009-0005-4350-7228ГригорьеваИрина Анатольевна

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, ведущий инженер

grigoryeva-m4@vniiofi.ruhttps://orcid.org/0000-0001-9502-650XХлевнойБорис Борисович

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, начальник лаборатории

khlevnoy-m4@vniiofi.ruhttps://orcid.org/0009-0001-0912-0477ИвашинЕвгений Андреевич

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, ведущий инженер

ivashin@vniiofi.ruОтряскинДенис Андреевич

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, заместитель начальника лаборатории

otryaskin@vniiofi.ruДобросердовДмитрий Владимирович

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, инженер I категории

dobroserdov@vniiofi.ruТищенкоЕвгений Викторович

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, научный сотрудник

tishchenko@vniiofi.ruhttps://orcid.org/0009-0003-8929-4649СолодиловМаксим Владимирович

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, ведущий инженер

solodilov@vniiofi.ruОгаревСергей Александрович

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, ведущий инженер

ogarev-m4@vniiofi.ruГавриловВалерий Рудольфович

Отделение радиометрии, фотометрии, спектрофотометрии и колориметрии некогерентного излучения, начальник отделения

gavrilov@vniiofi.ruНегодаСергей Николаевич

Главный метролог

snegoda@vniiofi.ruФилимоновИван Сергеевич

Директор

filimonov@vniiofi.ruВНИИОФИRussian Federation2025101220257452330Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20252025ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/2330Аннотация

Аннотация

 Проведено совершенствование Государственного первичного эталона единиц силы света и светового потока ГЭТ 5-2012, в результате которого созданы новые эталонные установки, основанные на современных физических принципах, что позволило расширить диапазон и повысить точность воспроизведения. Единица силы света, кандела, впервые воспроизводится на основе высокотемпературного черного тела с фиксированной температурой 2856,67 К на реперной точке фазового перехода плавления соединения молибден-углерод δ(MoC)-C; неопределенность воспроизведения снижена до 0,20 % (k=2) на уровне 388 кд. Полный диапазон воспроизведения силы света составляет от 1 до 20000 кд и осуществляется с помощью черного тела с переменной температурой с неопределенностью, не превышающей 0,24 % (k=2). Усовершенствованный эталон воспроизводит единицу полного светового потока, люмен, гониометрическим методом при помощи специально разработанного гониофотометра. Диапазон воспроизведения светового потока составляет от 1 до 3500 лм с неопределенностью от 0,22 до 0,28 % (k=2).

Abstract

Abstract

The National standard GET 5-2012 of the units of luminous intensity and luminous flux has been improved. As a result, new standard facilities based on modern physical principles were developed, which increase the ranges and improve the accuracy of measurements. The unit of luminous intensity, candela, is realised, for the first time, on the basis of a high-temperature black body with the fixed temperature of 2856.67 K on the fixed point of the phase transition of melting of molybdenum-carbon compounds δ(MoC)-C; the uncertainty of the candela realisation is reduced to 0.20% (k=2) at the level of 388 cd. The full range of luminous intensity reproduction is from 1 to 20,000 cd and is carried out using a variable-temperature blackbody with an uncertainty not exceeding 0.24% (k=2). The improved standard reproduces the unit of total luminous flux, lumen, by the goniometric method using a specially developed goniophotometer. The range of luminous flux measurement is from 1 to 3500 lm with an uncertainty of 0.22 to 0.28% (k=2).

 

 

канделалюменсила светасветовой потокфотометриячерное телореперная точкатермодинамическая температурагониофотометрReferencesТиходеев П.М., Создание нового светового эталона в виде полного излучателя (черного тела). Сборник трудов ВНИИМ, выпуск 10 (55) «Исследования в области световых измерений и эталонов. Новый световой эталон». – Л.:Издание ВНИИМ, 1941. – с.7-28 Издание ВНИИМ, 1941 г.Тиходеев П.М., Создание нового светового эталона в виде полного излучателя (черного тела). Сборник трудов ВНИИМ, выпуск 10 (55) «Исследования в области световых измерений и эталонов. Новый световой эталон». – Л.:Издание ВНИИМ, 1941. – с.7-28 Издание ВНИИМ, 1941 г.Тиходеев П.М., Новый государственный световой эталон СССР, Акад. наук СССР. Комис. по светотехнике при Отд-нии техн. наук, Москва; Ленинград: Изд. и 1 я тип. Изд-ва Акад. наук СССР в Л., 1949. –120 с.Тиходеев П.М., Новый государственный световой эталон СССР, Акад. наук СССР. Комис. по светотехнике при Отд-нии техн. наук, Москва; Ленинград: Изд. и 1 я тип. Изд-ва Акад. наук СССР в Л., 1949. –120 с.Sapritsky V.I., A New Standаrd for the Candela in the USSR, Metrologia, 24, 53-59 (1987)Sapritsky V.I., A New Standаrd for the Candela in the USSR, Metrologia, 24, 53-59 (1987)Sapritsky V.I., National Primary Radiometric Standards of the USSR, Metrologia, 27, 53-60 (1990)Sapritsky V.I., National Primary Radiometric Standards of the USSR, Metrologia, 27, 53-60 (1990)Хлевной Б. Б., Метрологические исследования эталонных пирографитовых высокотемпературных черных тел. Измерительная техника, (12), 26–30 (2001)Khlevnoi B.B., Metrological investigation of pyrographite high-temperature blackbodies., Measurement Techniques, 44(12), 1211–1218 (2001)Хлевной Б. Б., Использование высокотемпературных фазовых переходов эвтектик для прецизионного воспроизведения радиометрических величин в видимой и УФ области спектра. Измерительная техника, (5), 14–17 (2001)Khlevnoi B.B., Use of high-temperature phase transitions of eutectics for precision reproduction of radiometric quantities in the visible and ultraviolet regions., Measurement Techniques, 44(5), 461–466 (2001)Саприцкий В.И., Морозова С.П., Огарев С.А., Павлович М.Н., Панфилов А.С., Хлевной Б.Б., Обеспечение единства измерений величин, характеризующих некогерентное оптическое излучение. Измерительная техника, (11), 12–16 (2005)V. I. Sapritskii, S. P. Morozova, S. A. Ogarev, M. N. Pavlovich, A. S. Panfilov, and B. B. Khlevnoi, Unified measurements of quantities characterizing incoherent optical radiation. Measurement Techniques, 48(11), 1057–1063 (2005)BIPM 2019 SI Brochure: The International System of Units (SI) 9th edn (BIPM) (available at: https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure)BIPM 2019 SI Brochure: The International System of Units (SI) 9th edn (BIPM) (available at: https://www.bipm.org/en/publications/si-brochure)Consultative Committee for Photometry and Radiometry of CIPM 2019 Mise en pratique of the definition of the candela and associated derived units for photometric and radiometric quantities in the SI, SI Brochure—9th edn—Appendix 2 (available at: https://www.bipm.org/en/ publications/mises-en-pratique)Consultative Committee for Photometry and Radiometry of CIPM 2019 Mise en pratique of the definition of the candela and associated derived units for photometric and radiometric quantities in the SI, SI Brochure—9th edn—Appendix 2 (available at: https://www.bipm.org/en/ publications/mises-en-pratique)Ciddor P.E., Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared, Appl. Optics, 35, 1566-1573 (1996)Ciddor P.E., Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared, Appl. Optics, 35, 1566-1573 (1996)Yoshi Ohno et al, Principles Governing Photometry (2nd edition), Metrologia, 57 2020 020401 (2020), DOI 10.1088/1681-7575/ab72f1Yoshi Ohno et al, Principles Governing Photometry (2nd edition), Metrologia, 57 2020 020401 (2020), DOI 10.1088/1681-7575/ab72f1Woolliams E R et al 2016 Phil. Trans. R. Soc. A 374 20150044, DOI 10.1098/rsta.2015. 0044Woolliams E R et al 2016 Phil. Trans. R. Soc. A 374 20150044, DOI 10.1098/rsta.2015. 0044Khlevnoy B., Grigoryeva I., Anhalt K., Waehmer M., Ivashin E., Otryaskin D., Solodilov M. and Sapritsky V., Development of large-area high-temperature fixed-point blackbodies for photometry and radiometry. Metrologia, 55, S43–S51 (2018), DOI 10.1088/1681-7575/aaa16aKhlevnoy B., Grigoryeva I., Anhalt K., Waehmer M., Ivashin E., Otryaskin D., Solodilov M. and Sapritsky V., Development of large-area high-temperature fixed-point blackbodies for photometry and radiometry. Metrologia, 55, S43–S51 (2018), DOI 10.1088/1681-7575/aaa16aОгарев С.А., Хлевной Б.Б., Самойлов М.Л., Отряскин Д.А., Григорьева И.А., Солодилов М.В., Саприцкий В.И., Высокотемпературные модели черного тела для фотометрии, радиометрии и радиационной термометрии. Измерительная т15. Khlevnoy B.B., Grigoryeva I.A. and Ibragimov N.A., New method of filling of high-temperature fixed-point cells based on metal-carbon eutectics/peritectics. Int. J. Thermophys, 32 1763–1772 (2011)Ogarev S.A., Khlevnoi B.B., Samoilov M.L., Otryaskin D.A., Grigor’eva I.A., Solodilov M.V. and Sapritskii V.I., High-temperature blackbody models for use in photometry, radiometry and radiation thermometry, Measurement Techniques, 58(11), 1255–1260 (2016)Consultative Committee or Thermometry of CIPM 2019 Mise en pratique of the definition of the kelvin in the SI, SI Brochure—9th edn—Appendix 2 (available at: https://www.bipm.org/ en/publications/mises-en-pratique)Khlevnoy B.B., Grigoryeva I.A. and Ibragimov N.A., New method of filling of high-temperature fixed-point cells based on metal-carbon eutectics/peritectics. Int. J. Thermophys, 32 1763–1772 (2011)Khlevnoy B., Grigoryeva I., Ivashin E., Otryaskin D., Solodilov M., The candela realisation using molybdenum carbon fixed-point blackbody. Metrologia, 61, 055011 (2024), DOI 10.1088/1681-7575/ad7739Consultative Committee or Thermometry of CIPM 2019 Mise en pratique of the definition of the kelvin in the SI, SI Brochure—9th edn—Appendix 2 (available at: https://www.bipm.org/ en/publications/mises-en-pratique)Sapritsky V. and Prokhorov A., Blackbody Radiometry, vol. 1: Fundamentals, Chap. 5 Effective Emissivity. Springer (2020)Khlevnoy B., Grigoryeva I., Ivashin E., Otryaskin D., Solodilov M., The candela realisation using molybdenum carbon fixed-point blackbody. Metrologia, 61, 055011 (2024), DOI 10.1088/1681-7575/ad7739Ивашин Е.А., Отряскин Д.А., Столяревская Р.И., Хлевной Б.Б., Создание и совершенствование эталонной базы световых измерений во ВНИИОФИ. Светотехника, (6), 4-14 (2024)Sapritsky V. and Prokhorov A., Blackbody Radiometry, vol. 1: Fundamentals, Chap. 5 Effective Emissivity. Springer (2020)Ivashin E.A., Khlevnoy B.B., Otryaskin D.A., Stolyarevskaya R.I., Creation and improvement of the primary standards for light measurements at VNIIOFI. Light & Engineering, 32 (5), 23-36 (2004)Ivashin E.A., Khlevnoy B.B., Otryaskin D.A., Stolyarevskaya R.I., Creation and improvement of the primary standards for light measurements at VNIIOFI. Light & Engineering, 32 (5), 23-36 (2004)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.