Calibración trazable de espectrorradiómetros para medir la radiación solar
La magnitud de medida para determinar la intensidad de la radiación óptica que incide sobre una superficie de referencia es la irradiancia, medida en términos de W/m². Los espectrorradiómetros utilizados para la investigación atmosférica deben ser calibrados para su sensibilidad a la irradiancia espectral. Las lámparas estándar se utilizan como referencia para calibrar los espectrorradiómetros. Su irradiancia espectral se certifica mediante una calibración trazable a un instituto nacional de metrología.
Gigahertz-Optik GmbH produce el modelo de lámpara estándar BN-9101 para la irradiación espectral desde 1991.
El diseño de esta lámpara halógena de cuarzo de 1000 W se realizó en colaboración con el Physikalisch-Technische Bundesanstalt, PTB. Se utilizan lámparas FEL fabricadas tanto por General Electric como por Osram Sylvania. Todas las lámparas son examinadas para detectar anomalías espectrales antes de ser calibradas.
Gráfico 1: En el caso de la lámpara A, se observa una absorción en la gama de longitudes de onda en torno a los 280 nm. Asciende a un máximo de aproximadamente el 5%. Así, una posible interpolación spline de los datos conduce a desviaciones no deseadas. Estas lámparas se seleccionan y no se aprueban como lámpara de calibración.
Algunas características notables de la construcción son la cementación térmicamente estable de la lámpara en su soporte y el ajuste preciso del filamento a la retícula de la herramienta de alineación que la acompaña.
Desde la acreditación de su laboratorio de calibración para la irradiancia espectral en 1993, Gigahertz-Optik GmbH ha suministrado calibraciones acreditadas, inicialmente certificadas por el DKD-K-10601 y, desde 2010, por el certificado DAkkS D-K-15047-01-00. Como parte del mantenimiento de los estándares de calibración utilizados en el laboratorio de calibración certificado por el DAkkS, sus lámparas estándar son calibradas regularmente por el PTB Braunschweig y sus datos medidos se comparan con los de Gigahertz-Optik GmbH. Estas comparaciones garantizan la precisión de la trazabilidad.
Gráfico 2: Las desviaciones determinadas de la irradiancia espectral están dentro de la incertidumbre de medición de la PTB.
La lámpara estándar BN-9101 se utiliza en muchas aplicaciones individuales, pero también sirve en comparaciones de ida y vuelta como estándar de transferencia para comparar las instituciones implicadas. En las referencias [1] a [6] se cita el importante papel de la BN-9101 en una selección de escenarios de medición de la radiación solar.
Referencias
[5] Photolysis frequency measurement techniques: results of a comparison within the ACCENT project
[6] Aalto University - Instruction Manual of Operating Standard Lamps