高度制冷型辐射计

随着LED产业日益成熟，国际、国内客户LED产品需求量的增加，消费者对于LED产品品质要求也越来越高，不仅强调发光效率，而且均匀性、一致性、显色性等指标也备受关注。无论是在LED背光领域，还是在LED照明领域，都需要更好光学量测设备，以解决量测方面的应用需要。此前，灵敏度高、测量精度准确，符合国际标准的高端检测设备，一直是国外设备处于主导地位。国内LED企业，为了生产出品质良好的LED产品，一套高端检测设备需要投入几十万甚至上百万，可是在售后的保障方面，由于时空距离，却并不能得到最快的响应。 面对这种情况，LED业界对于具有国际水准、符合国际标准的国产高端检测设备充满期待。基于以上的种种原因，杭州中为光电技术股份有限公司（ZVISIONR）作为国际半导体照明装备领域领军企业之一，携手美国海洋光学(Ocean Optics)，成功研发出全球领先的ZWL-S6超高精度光谱辐射计，首次真正打破了在高端测试机领域，国外设备厂商垄断的局面。将在满足客户的高端检测需求的前提下，大幅降低设备成本，同时以中为光电强大的服务实力为支撑，全力为中国LED行业加油！中为光电将于2011年8月30日在上海高工G20-LED峰会携手美国海洋光学(Ocean Optics)进行中国LED半导体装备领域设备首次全球同步发布！中为光电基础研究部总监殷源博士将在会议上分享中为光电（ZVISIONR）对于LED检测的最新观点与建议。 高端应用环境首选中为ZWL-S6超高精度光谱辐射计系统： ZWL-S6超高精度光谱辐射计支持国际电工委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）、美国能源之星（Energy Star）、中国计量科学研究院（NIM）等权威检测标准；搭载中为F4M专利技术积分球、卓越的驱动电源、极致专业的夹具、权威的标准光源等顶级部件，可组成最高端的ZWL-3140Q超高精度颜色测量系统，能够有效的满足行业检测机构、企业实验室等高端应用环境对于光谱检测精度、稳定性、量测范围、测试速度、外观设计、软件功能等综合性能的高要求。同时，能够有效的降低高端设备的保有成本，为中国LED行业的发展贡献一份力量！ ZWL-S6超高精度光谱辐射计简介： ZWL-S6超高精度光谱辐射计运用中为自主的核心算法及先进的系统设计，确保了辐射计的整体性能指标，集成中为F4M专利技术积分球、卓越的驱动电源、极致专业的夹具、权威的标准光源等顶级部件，打造成中为ZWL-3140Q超高精度颜色测量系统。其检测精度、稳定度、测量范围、测试速度、软件功能、外观设计等指标均达到国际顶级水平，真正打破了国外设备厂商在高端测试领域的垄断局面。 ZWL-S6超高精度光谱辐射计内置有国际顶尖光谱仪模块，该模块由半导体照明CCD测量核心技术发明者、光纤光谱仪在半导体照明测试领域应用最广的中为（ZVISIONR）公司与其战略合作伙伴美国海洋光学(Ocean Optics)共同研制。 超高检测精度： 超低的暗电流，信噪比高达1000:1，色品坐标（x,y）最高精度可达0.0010以内； 超强稳定性： 探测器采用先进的内部智能恒温技术，大大降低了环境温度变化对测量结果的影响； 独创恒温制冷的高频信号采集卡，有效的提升检测稳定性，色品坐标（x,y）稳定度可达0.0005以内； 超宽测量范围： 采用薄型背照式（Back-thinned）面阵CCD探测器。其二维像素阵列有效接收波长范围在200～1100nm的光信号，可实现1300K--25000K的高精度色温测试； 动态范围（指仪器测定可用的最高吸光度与最低能检测到的吸光度之比。动态范围越大，可用于检测样品的线性范围也越宽）高达25000:1，可实现1.0× 10-2 lm&mdash 2.0× 105 lm 的光源测试； 超快测试速度：配备二维面阵CCD探测器，量子效率达90％，有效接收入射光，最大化的提升了系统的测试灵敏度，CCD最快响应时间可达1ms； 国际化外观： 采用极具档次的烤漆工艺，结合中为特有的钻石蓝，设备整体观感高端、大气，满足客户提升企业形象的需求； 权威标准追溯： 可分别追溯到国际电工委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）、美国能源之星（Energy Star）、中国计量科学研究院（NIM）等权威检测标准； 强大的软件： 核心算法支撑的系统软件，满足光源测量所需要的全部功能，支持多种测试报表的分析； 测试界面简洁大方，操作简便； 专业化服务： 400客服系统全天候24小时响应，高素质的客服团队为您服务； 完善的CRM客户关系管理系统,为快速、有效、持续地服务好客户提供管理支撑； 配件介绍： 卓越的驱动电源： 支持电压电流一次设置，重复动态测量，不损伤被测光源； 低纹波和低噪音，超高分辨率及精度0.1mV/0.01mA；内置高精度五位半电压表和毫欧姆表；支持高精度和动态编程输出； 高档次、高亮度VFD显示屏； 开机自检，软件校正，智能伺服风扇系统； 支持远端电压补偿，支持外部触发输入、输出； 可选择带脉冲输出电源功能； 可靠稳定的电源性能，为光源的稳定点亮提供有力支持，保证了系统的测试精度； 顶级的中为F4M专利技术积分球： 支持辅助光源补偿测试； 支持4&pi 法、2&pi 法测试； 独创的中为F4M专利积分球技术：涂层具有高反射率、低热胀冷缩率、反射无光谱选择性等特点；设计独特，开合方便，不漏光；球体采用特殊材料，散热性好；确保高精度的测试； 极致专业的夹具： 拥有行业最完善的专业夹具库，全面支持T8/T5、E27 /E14 、GU10 、MR16 、PAR30、Road Light、LAMP（Ф3、Ф5、Ф8、Ф10）、Piranha-LED（食人鱼）、HP-LED（1W、3W等大功率）、卤素灯（10W OSRAM等）、COB、TOP & SIDE View SMD 、TYPE LED（0603、0805、3014、3020、3528、5050、5050M、5630）等光源测试； 极具专业水准的夹具，最大限度地消除自吸收、近场吸收等因素对测试结果的影响； 可实现恒温、主动冷却/被动冷却、加热装置等多种温控模式，接受客户定制； 权威的标准光源： 用于光谱仪在测试LED时的光谱（色温、波长等参数）及光通量量值传递（定标），采用国家权威的中国计量科学研究院直接量传等一系列计量标准；

在全球变暖和国家“双碳”战略背景下，清洁能源材料与节能降碳技术具有极为重要的战略意义。近日，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队通过热诱导相分离技术制备了一种具有3D多孔结构的介电/聚合物复合薄膜材料，实现了具有优异光谱选择性的辐射制冷材料。相关成果发表于《材料化学杂志》（Journal of Materials Chemistry A）。“辐射制冷的研究来源于自然界中生活在炎热沙漠的银蚁。撒哈拉银蚁通过自身独特的‘毛衣’，可以有效减弱环境空气向它对流传热，降低体表温度。”中国科学院兰州化学物理研究所研究员高祥虎告诉《中国科学报》，银蚁的银发具有三角形截面，这种三角形截面的毛发相当于反射涂层，可将大部分太阳光反射。同时，这种毛发结构在热辐射的红外波段却是高发射率的，而这个波段正好是银蚁向外热辐射的波段，这样既减少了吸收太阳光的热量，又散掉了自己身上的热量。而聚合物复合薄膜材料就类似于银蚁的“毛衣”，也是目前为止较为优越的辐射制冷材料。高祥虎介绍，如何做到辐射制冷与太阳能吸收完全相反，一方面需要在可见光红外线波段具有更高的反射率，另一方面要在8至13微米附近的波段有更高的吸收率。在研制过程中，团队通过选择在红外大气窗口具有振动峰的官能团来匹配相应的聚合物。至于无机介电粒子，则使用第一性原理计算来预测粒子的全光谱光学常数。以氧化铝/聚偏氟乙烯-六氟丙烯为原材料，采用相分离方法制备了分层多孔复合薄膜材料。此外，该材料在防冰融化的测试中展现出优异的降温效果。在～760瓦每平方米的太阳辐照度下照射2个小时，具有复合材料遮盖的冰块状态没有明显变化，与自然状态相比，该方法能使冰融化速率降低四倍。同时，该复合材料还具有优异机械性能和自清洁性能。经过30多天的紫外照射，该复合材料仍保持优异的光学性能。据了解，该3D多孔介电/聚合物复合薄膜材料具有良好的光谱选择性、机械强度、耐候性，结构简单，易于制备等优点，可用于大型石油储存罐，大型电力设备，建筑物屋顶制冷等诸多领域，在辐射制冷的规模化生产和实际应用等方面具有重要意义，在促进“碳中和”中展现出广阔前景。

在全球气候变暖和国家“双碳”战略背景下，清洁能源材料与节能降碳技术具有极为重要的战略意义。传统降温方法（如空调系统等）能源消耗大，导致温室气体排放显著提升，严重阻碍“双碳”目标的实现。辐射制冷作为一种零能耗、零污染的制冷技术，为可持续碳中和提供了新的机会。该技术利用宽光谱选择性精准调控，通过针对性优化光学结构满足多场景制冷需求，最终实现可持续无源制冷目标。近日，中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队，通过热诱导相分离技术制备了一种具有3D多孔结构的介电/聚合物复合薄膜材料，实现了具有优异光谱选择性的辐射制冷材料（图1）。该复合薄膜材料内部具有随机分散的氧化铝粒子和分层无序的微纳孔隙，合理的层次结构和功能成分有效提高了材料的光谱性能（太阳辐射波段反射率98.26%、大气窗口波段发射率97.56%）。在夏季日间太阳直射下，可实现低于环境温度～9.1°C的降温效果和～87.2 W/m2的冷却功率（图2）。在微观光学机理方面，基于Mie散射理论建立模型对介电粒子及材料-空气界面电场分布进行仿真模拟。图1 复合薄膜材料的辐射制冷机制及理论验证图2 复合薄膜材料辐射制冷性能的户外验证此外，该材料在防冰融化的测试中展现出优异的降温效果。在～760 W/m2的太阳辐照度下照射2个小时，具有复合材料遮盖的冰块状态没有明显变化，与自然状态相比，该方法能使冰融化速率降低四倍。同时，该复合材料还具有优异机械性能和自清洁性能。经过30多天的紫外照射，该复合材料仍保持优异的光学性能。该3D多孔介电/聚合物复合薄膜材料具有良好的光谱选择性、机械强度、耐候性，结构简单，易于制备等优点，在辐射制冷的规模化生产和实际应用等方面具有重要意义，在促进“碳中和”中展现出广阔前景。相关研究成果以“Polymer composites with hierarchical architecture and dielectric particles for efficient daytime subambient radiative cooling”为题发表在Journal of Materials Chemistry A(https://doi.org/10.1039/D2TA07453B)上。兰州理工大学联合培养硕士生岳乾为该论文第一作者，高祥虎研究员和兰州理工大学张莉教授为共同通讯作者。该工作得到了中科院青年创新促进会、甘肃省科技重大专项和兰州化物所“十四五”规划重大突破项目的支持。