Государственный первичный эталон единиц силы света и светового потока ГЭТ 5-2024

Описана история совершенствования эталона единицы силы света в России: от создания первого Государственного светового эталона в 1925 г. в Главной палате мер и весов (сегодня – Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева) под руководством П. И. Тиходеева до его современной актуальной версии – Государственного первичного эталона единиц силы света и светового потока ГЭТ 5-2024. В результате последней модернизации в состав ГЭТ 5-2024 включены разработанные и изготовленные во Всероссийском научно-исследовательском институте оптико-физических измерений новые эталонные установки. С помощью ГЭТ 5-2024 единица силы света – кандела – впервые в мировой практике воспроизводится с использованием высокотемпературной модели абсолютно чёрного тела с фиксированной термодинамической температурой 2856,67 К, соответствующей реперной точке фазового перехода плавления соединения молибден-углерод δ(MoC)-C. За счёт этого достигнута расширенная неопределённость воспроизведения единицы силы света, не превышающая 0,2 % на уровне 388,52 кд при коэффициенте охвата 2. Использование модели абсолютно чёрного тела с регулируемой температурой позволило добиться воспроизведения единицы силы света в диапазоне 1–20000 кд с расширенной неопределённостью воспроизведения не более 0,24 % при коэффициенте охвата 2. Воспроизведение единицы полного светового потокалюмена – осуществляется гониометрическим методом с использованием специально разработанного гониофотометра. Диапазон воспроизведения светового потока составил 1–3500 лм с расширенной неопределённостью воспроизведения 0,22–0,28 % при коэффициенте охвата 2. Таким образом, в ГЭТ 5-2024 расширены диапазоны воспроизведения единиц силы света и светового потока, а также повышена точность их воспроизведения. ГЭТ 5-2024 позволяет воспроизводить единицу силы света в соответствии с рекомендациями Международного комитета мер и весов, что обеспечивает международную совместимость результатов научных и прикладных измерений, их точность, а также способствует повышению качества промышленной продукции, повышению транспортной безопасности и т. д.

1. Тиходеев П. М. Создание нового светового эталона в виде полного излучателя (черного тела). Сборник трудов ВНИИМ, (10(55)), 7–28 (1941).

2. Тиходеев П. М. Новый государственный световой эталон СССР. 1-я тип. Изд-ва Акад. наук СССР, Москва, Ленинград (1949).

3. Sapritsky V. I. A new standаrd for the Candela in the USSR. Metrologia, 24(2), 53–59 (1987). https://doi.org/10.1088/0026-1394/24/2/001 ; https://elibrary.ru/xltvee

4. Sapritsky V. I. National primary radiometric standards of the USSR. Metrologia, 27(2), 53–60 (1990). https://doi.org/10.1088/0026-1394/27/2/002 ; https://elibrary.ru/xoqkjx

5. 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). https://elibrary.ru/pdxsjb

6. Хлевной Б. Б. Метрологические исследования эталонных пирографитовых высокотемпературных черных тел. Измерительная техника, (12), 26–30 (2001).

7. 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).

8. Ciddor P. E. Refractive index of air: new equations for the visible and near infrared. Applied Optics, 35(9), 1566–1573 (1996). https://doi.org/10.1364/AO.35.00156 6

9. Ohno Yo., Goodman T., Blattner P. et al. Principles governing photometry (2nd edition). Metrologia, 57(2), 020401 (2020). https://doi.org/10.1088/1681-7575/ab72f1 ; https://elibrary.ru/txretf

10. Woolliams E. R., Anhalt K., Ballico M. et al. Thermodynamic temperature assignment to the point of infl ection of the melting curve of high-temperature fixed points. Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 374, 20150044 (2016). https://doi.org/10.1098/rsta.2015.0044 ; https://elibrary.ru/wrwwgz

11. Khlevnoy 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(2), S43–S51 (2018). https://doi.org/10.1088/1681-7575/aaa16a ; https://elibrary.ru/xyefi t

12. Огарев 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 техника, (11), 48–51 (2015). https://elibrary.ru/svpjlw

13. Khlevnoy B. B., Grigoryeva I. A., Ibragimov N. A. New method of filling of high-temperature fixed-point cells based on metal-carbon eutectics/peritectics. International Journal of Thermophysics, 32, 1763–1772 (2011). https://doi.org/10.1007/s10765-011-0998-7 ; https://elibrary.ru/peausr

14. Khlevnoy B., Grigoryeva I., Ivashin E., Otryaskin D., Solodilov M. The candela realisation using molybdenum carbon fixed-point blackbody. Metrologia, 61(5), 055011 (2024). https://doi.org/10.1088/1681-7575/ad7739 ; https://elibrary.ru/wbutku

15. Sapritsky V., Prokhorov A. Effective Emissivity. In: Blackbody Radiometry. Springer Series in Measurement Science and Technology. Springer, Cham. (2020). https://doi.org/10.1007/978-3-030-57789-6_4

16. Ивашин 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). https://elibrary.ru/vjsaxr