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中 华 人 民 共 和 国 国 家 计 量 技 术 规 范
JJF1600—2016
辐射型太赫兹功率计校准规范
CalibrationSpecificationforTerahertzRadiationPowerMeters
市场监管总局
2016-11-30发布 2017-02-28实施
国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布 : .
JJF1600—2016
辐射型太赫兹功率计校准规范 췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍췍
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TerahertzRadiationPowerMeters
归 口 单 位:全国光学计量技术委员会
主要起草单位:中国计量科学研究院
市场监管总局
参加起草单位:上海市计量测试技术研究院
北京市计量检测科学研究院
本规范委托全国光学计量技术委员会负责解释 : .
JJF1600—2016
本规范主要起草人:
邓玉强 (中国计量科学研究院)
孙 青 (中国计量科学研究院)
参加起草人:
徐 楠 (中国计量科学研究院)
夏 铭 (上海市计量测试技术研究院)
贾亚青 (北京市计量检测科学研究院)
市场监管总局 : .
JJF1600—2016
目 录
引言 ……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)
1 范围…………………………………………………………………………………… (1)
2 术语…………………………………………………………………………………… (1)
3 概述…………………………………………………………………………………… (1)
4 计量特性……………………………………………………………………………… (1)
5 校准条件……………………………………………………………………………… (1)
环境条件…………………………………………………………………………… (1)
计量标准器和主要设备…………………………………………………………… (2)
6 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (2)
校准项目…………………………………………………………………………… (2)
校准装置结构示意图……………………………………………………………… (2)
校准前准备………………………………………………………………………… (3)
校准方法…………………………………………………………………………… (3)
7 校准结果……………………………………………………………………………… (4)
8 复校时间间隔………………………………………………………………………… (4)
附录 A 校准证书内页推荐格式 ……………………………………………………… (5)
附录B 校准原始记录推荐格式 ……………………………………………………… (6)
附录 C 辐射型太赫兹功率计修正因子不确定度评定示例 ………………………… (7)
附录 太赫兹辐射源功率不稳定时市场监管总局使用监测装置的说明 ………………………… ( )
D 10
Ⅰ : .
JJF1600—2016
引 言
JJF1071 《国家计量校准 规 范 编 写 规 则》、JJF1001 《通 用 计 量 术 语 及 定 义》、
《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制定的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
市场监管总局
Ⅱ : .
JJF1600—2016
辐射型太赫兹功率计校准规范
1 范围
~10THz、~3mW 范围内辐射型太
赫兹功率计的校准。其他频段和功率范围的功率计可参照本规范执行。
2 术语
太赫兹辐射 terahertzradiation;THzradiation
~10THz范围的电磁辐射,对应波长30μm~3mm。太赫兹辐射
频率处于微波与红外的衔接过渡区间,也称为太赫兹波或太赫兹射线。
3 概述
辐射型太赫兹功率计是用于测量太赫兹辐射功率的仪器,通常由太赫兹功率计探头
和显示仪表两部分组成,结构示意图如图1所示。其工作原理是太赫兹功率计探头的吸
收体接收太赫兹辐射,通过传感器将太赫兹辐射功率信号转化为电信号,由显示仪表显
示被测太赫兹功率量值。
市场监管总局
图1 太赫兹功率计结构示意图
4 计量特性
相对示值误差:±20%;
非线性度:±3%。
注:以上指标不用于合格性判别,仅供参考。
5 校准条件
环境条件
环境温度:(23±5)℃,校准期间内温度变化量不大于2℃;
相对湿度:≤80%,校准期间内相对湿度变化量不大于3%;
其他要求:校准区域内无可感觉到的空气波动、无影响测量数据的电磁干扰和
1 : .
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背景辐射干扰。
计量标准器和主要设备
标准太赫兹功率计
功率范围:~3mW;
频率范围:~10THz;
扩展不确定度Urel:≤8% (k=2)。
太赫兹辐射源
输出功率:≥3mW;
频率范围:~10THz,单频输出;
功率稳定度:±2%/h。
太赫兹功率衰减器
衰减系数:~;
频率范围:~10THz。
其他设备
太赫兹功率调节器:调节太赫兹辐射功率至校准点。使用时,应无影响测量数据的
反射、干涉或衍射现象;
太赫兹功率监测装置:太赫兹辐射功率不稳定时,用于监测太赫兹功率变化,进行
修正校准;
太赫兹光束准直器:太赫兹辐射源输出太赫兹辐射发散时,用于提高太赫兹辐射准
直性。
6 校准项目和校准方法 市场监管总局
校准项目
太赫兹功率测量示值修正因子、非线性度。
表1 校准项目表
校准项目 首次校准 后续校准 使用中检验
示值修正因子 + + +
非线性度 + - -
注:“+”表示需校准项目,“-”表示可不校准项目。
校准装置结构示意图
太赫兹功率计校准装置示意图如图2所示。
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图2 校准装置示意图
校准前准备
校准前,先对仪器进行外观检查,目测是否有影响计量性能的碰伤、划痕以及影响
测量的其他缺陷。必要时,按照仪器使用说明书的规定执行仪器的启动和准备程序。
运行太赫兹辐射源并预热,使太赫兹辐射源处于稳定工作状态。当太赫兹辐射源输
出辐射发散时,使用太赫兹光束准直器提高太赫兹辐射光束准直性。通过光阑和太赫兹
功率衰减器的组合调节,使通过光阑的太赫兹功率至校准点,且光阑口径小于标准太赫
兹功率计与被校太赫兹功率计二者最小探头吸收靶面直径的3/4。
在水平和垂直两个方向移动太赫兹功率计,使太赫兹辐射到标准太赫兹功率计和被
校太赫兹功率计中心,并记录相应位置。
校准方法
示值修正因子校准
用标准太赫兹功率计和被校太赫兹功率计在光阑后同一位置垂直对准待测太赫兹辐
射光束,调节太赫兹辐射功率处于校准要求的量限内。采用标准功率计和被校功率计顺
市场监管总局
序交替的次序测量同一束太赫兹辐射,共测量3次。
按公式 (1)计算修正因子C。
N æ ö
1 Ps,i
C= ∑çç ÷÷(N =3) (1)
Ni=1 èPDUT,iø
式中:
Ps,i ———标准太赫兹功率计第i次测量值;
PDUT,i———被校太赫兹功率计第i次测量值。
当太赫兹辐射源输出功率不稳定时,可使用太赫兹功率监测装置降低校准不确定
度。使用太赫兹功率监测装置的校准装置示意图和校准方法及相关计算公式的说明见附
录 D。
非线性度校准
和3mW 功率下分别对被校太赫兹功率计进行校
准, 和3mW 功率的修正因子。则按公式 (2)计算
非线性度δL:
æC3 ö
δL= çç -1÷÷×100% (2)
è ø
其中,C3 功率的示值修正因子。
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7 校准结果
校准结果应在证书中反映。校准证书应至少包括以下信息:
a)标题:“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点 (如果与实验室的地址不同);
d)证书或报告的唯一性标识 (如编号),每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确标识;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的
接收日期;
h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k)校准环境的描述;
l)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校对象有效的声明;
p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。
8 复校时间间隔 市场监管总局
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素
所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间
隔不超过1年。更换重要部件、维修、重新安装或对仪器性能有怀疑时,应随时送校。
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附录 A
校准证书内页推荐格式
证书编号:
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1. 依据的技术文件
JJF1600—2016 辐射型太赫兹功率计校准规范
2. 校准条件
环境条件:温度: ℃
相对湿度: %
技术条件:太赫兹辐射源:频率: THz
功率: mW
3. 校准结果
示值修正因子校准
功率标准值 被校功率示值 修正因子 修正因子测量不确定度
非线性度校准
市场监管总局
非线性度δL: ;测量不确定度: 。
4. 对校准规范偏离的说明:
校准地点: 校准日期: 年 月 日
校准员: 核验员:
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附录B
校准原始记录推荐格式
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原始记录编号 证书编号
委托方名称 委托方地址
委托方联系人 电话 送校日期 年 月 日
被校仪器名称 生产厂商
型号规格 出厂编号
外观 □正常; □有缺陷; □其他说明:
校准地点 环境条件: 温度: ℃;相对湿度: %
技术依据 JJF1600—2016辐射型太赫兹功率计校准规范
主要测量标准:
名称/型号 证书编号 有效期至 测量范围 不确定度
校准用辐射源:频率: THz。
校准结果:
示值修正因子校准 市场监管总局
1.
序号 功率标准值/mW 被校功率示值/mW 修正因子
1
2
3
平均值 ——— ———
测量不确定度:Urel= (k=2)。
2. 非线性度校准
3mW 功率示值修正因子C3: ; : ;
非线性度δL: ;测量不确定度: 。
对校准规范的偏离的说明: 。
校准员: ;核验员: ;
校准日期: 年 月 日。
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附录 C
辐射型太赫兹功率计修正因子不确定度评定示例
依据辐射型太赫兹功率计校准规范的各项计量特性及校准条件和校准项目的规定,
对辐射型太赫兹功率计进行了校准。
示值测量结果不确定度进行评定,被校太赫兹功率计型号:3A-P-THZ,出厂编号:
752642,生产厂商:OphirPhotonics公司。校准环境温度:℃,湿度:10% RH,
校准日期:2015年3月16日。
使用返波管太赫兹激光器作为校准用太赫兹辐射源,,使用
直径9mm 的光阑限制太赫兹辐射光束,。
运行返波管太赫兹激光器并预热,调节标准太赫兹功率计与被校太赫兹功率计,使校准
时通过光阑的太赫兹辐射被标准太赫兹功率计与被校太赫兹功率计完全接收。
待太赫兹辐射源处于稳定状态后,使用标准太赫兹功率计和被校太赫兹功率计在光
阑后同一位置交替测量太赫兹辐射功率,测量3次并记录每次测量数据,按公式 (1)