UME Optik laboratuarı, optik metrolojisi konusunda birincil seviye ölçüm düzeneklerinin kurularak
ulusal standartların gerçekleştirilmesi, ölçeklerin oluşturulması ve ülke genelinde izlenebilirlik dağılımının
sağlanmasını amaç edinmiştir. Bu yönde, gerçekleştirilen ölçeklerin uluslararası uygunluğunu sağlamak
için diğer metroloji kurumlarıyla ikili ve genel uluslararası ölçüm karşılaştırmalarına girerken, bir yandan
yurtiçi izlenebilirlik zincirinin oluşturulmasına yönelik Fotometri, Radyometri ve Fiber-optik alanlarında
endüstriyel kuruluşların ihtiyaç duyduğu kalibrasyon, eğitim ve danışmanlık hizmetlerini vermek için
çalışmalar yürütmektedir.
Çalışma Alanları
Laboratuar çalışmaları arasında önemli bir hedef, uluslararası birimler sisteminin (SI) ışık şiddeti temel
birimi olan kandela'nın CGPM (Conference Generale des Poids et Mesures) konferansınca 1979'da onaylanan
yeni tanımına uygun şekilde gerçekleştirilmesi ve tüm radyometrik ölçeklerin mevcut krayojenik radyometre
düzeneği üzerinden mutlak olarak düşük belirsizlikle sağlanmasıdır.
İnsan gözünün duyarlı olduğu görünür bölge aralığında yapılan fotometrik ölçümler konusundaki çalışmalar ışık
şiddeti birimi "kandela" ya bağlı olarak gerçekleştirilmektedir. Bu alanda diğer fotometrik birimler, lümen cinsinden
Işık Akısı, lüks cinsinden Aydınlık Düzeyi, cd/m2 cinsinden Aydınlık Şiddeti ölçümleri, Renk Sıcaklığı
ve Renk değerleri gibi tüm çeşit lambalara dayalı her türlü aydınlatma ölçümleri yer almaktadır.
Kızılötesi (IR) ve morötesi (UV) bölgelerdeki optik ölçümler ve cihazlara yönelik çalışmalar radyometri kısmında ele
alınmaktadır. Bu birimlere dayalı, renk, geçirgenlik, parlaklık, dalga boyu ve optik güç alt ölçümlerinin de, kurulan
düzenekler aracılığıyla, uygulanan ölçüm metot ve kalibrasyon belirsizlikleri sürekli olarak geliştirilmektedir. Endüstrinin
yakın gelecekte belirecek potansiyel konulardaki ihtiyaçlarına yönelik yeni çalışmalara yatırım yapılarak, laboratuar
altyapısı ve ölçüm olanakları da genişletilmektedir. Spektrofotometri, Spektrometri, Fiber-optik ve ortam aydınlatmaları
alanlarındaki ölçüm ve kalibrasyonlar, bu gibi çalışmalar arasındadır.
UME - Optik Laboratuarı sahip olduğu bilgi ve teknoloji altyapısını, geliştirilen birçok işbirliği programı ile ülke
sanayisinin hizmetine sunmaktadır. Optik metrolojisi ile ilgili laboratuar içi ve yerinde kalibrasyon gereksinimlerine
yönelik yeni düzenekler kurulması, izlenebilir prosedürlerin oluşturulması ve özgün ölçüm cihaz tasarımı ve yapımı
laboratuarın faaliyetleri arasındadır. Ayrıca, ülke sanayisinin teknolojik yeterlilik ve bilgi ihtiyacını karşılamak üzere,
düzenli eğitim, kurs ve seminerler verilmekte, yurtiçi ve yurtdışı yayınlar çıkarılmakta, laboratuar danışmanlığı ve
akreditasyonu üzerine çalışmalar yürütülmektedir.
İLERİYE YÖNELİK ÇALIŞMALAR
Endüstrinin yakın gelecekte belirecek potansiyel konulardaki ihtiyaçlarına yönelik yeni çalışmalara yatırım yapılarak,
laboratuvar altyapısı ve ölçüm olanakları da genişletilmektedir.
Spektrofotometri, Spektrometri, Fiber-optik ve ortam aydınlatmaları alanlarındaki ölçüm ve kalibrasyonlar, bu gibi çalışmalar
arasındadır. Bunun dışında inşası devam eden II.binamızda Goniofotometrik ölçümler ve Retroreflektans ölçümleri kapsayan
birer laboratuvar olacaktır.
Goniofotometrik ölçümler laboratuvarında: Her türlü lamba ve aydınlatma armatürlerinin polar dağılımları ölçülüp verimlilik
analizleri yapılabilecektir.
Retroreflektans ölçümler laboratuvarında: Özellikle karayolu güvenliğinde kullanılan retroreflektif malzemelerin, çeşitli
gözlemleme açıları için fotometrik ve renksel özellikleri karakterize edilebilecektir.
ÖLÇÜM VE KALİBRASYON SİSTEMLERİ
UME optik laboratuvarında metrolojik amaçlı yapılan ölçümler üç gruba ayrılabilir.
Radyometrik ve Spektroradiometrik Ölçümler
Fotometrik Ölçümler
Fiber optik Ölçümler
Bu ölçümlerle ilintili başka konularda da çalışmalar ve ölçümler yapılmaktadır.
Radyometrik ve Spektroradiometrik / Spektrofotometrik Ölçümler :
Radyometrik ölçümler genel olarak elektro-manyetik tayfta yapılan her türlü ışıma kaynaklarının optik güç ölçümlerini
kapsamaktadır. UME optik laboratuvarı ölçüm olanakları dahilinde morötesi, görünür ve kızılötesi bölgelerde
olmak üzere radyometrik ölçümler yapılabilmektedir.
Spektroradiometri ise yine morötesi, görünür ve kızılötesi tayflarda, sözü edilen ölçümlerin dalgaboyuna
bağlı bir şekilde gerçekleştirilmesidir. Radyometrik ve spektroradiometrik ölçümlerde izlenebilirlik krayojenik
radyometre set düzeneği üzerinden alınabilmektedir.
Yansıma geçirgenlik ve bunun gibi değişken dalgaboyuna bağlı oran ölçümleri genelde monokromatör set düzeneği
ile gerçekleştirilmektedir. Bu tip ölçümler spektrofotometrinin konusu olmaktadır. Aşağıdaki resimde çift kasa
monokromatör set düzeneğini gösterilmektedir.
Bu çalışma bölgesini kapsayan ölçümler ve kalibrasyonlar ve kapsama bölgeleri aşağıda verilmektedir.
Yansıma
Düzgünyansıtma özelliğine sahip plakalar, filtreler, optik camların dalgaboyuna bağlı düzgün yansıtma ölçümleri bu başlık altına alınmaktadır.
Parlaklık Tek Açı ve Parlaklık Üç Açı
Parlaklık plakaları yada diğer adıyla reflektometre plakalarının değişik geometrik açılar için kalibrasyonunu kapsamaktadır.
Dağınık Yansıma
Dağınık yansıtma özeliğine sahip plakalarının dalgaboyuna bağlı yansıtma ölçümlerinin yapıldığı kalibrasyon kodudur. Monokromatör set düzeneğine küre takılarak yapılır özellikle d/8° geometrisinde ölçümler alınır.
Dalgaboyu
Spektral ışıma kaynaklarının yayımladıkları dalgaboyu değerlerini kalibre etmek yada öğrenilmesi için gerçekleştirilen ölçümlerdir. Lazerler, spektral lambalar ve benzeri ışıma kaynakları bu kategoriye alınmaktadır. Ayrıca spektrofotmetrelerin dalgaboyu skalaları bu ölçümlerle kontrol edilmektedir.
Optik Güç
Yine lambaların yayımladıkları spektral ışımanın yada lazer gibi benzeri ışıma kaynaklarının yayımladıkları spektral güç dağılımını ölçmek FOP.65 in kapsama alanına girmektedir.
Spektral Duyarlılık (VIS)
Görünür bölgede çalışan dedektörlerin tayfsal duyarlılık değerlinin ölçülmesidir.
Spektral Duyarlılık UV/NIR
Mor ötesi ve yakın kızılötesi bölgede çalışan dedektörlerin tayfsal duyarlılık değerlinin ölçülmesidir.
Geçirgenlik
Her türlü katı veya sıvı filtre, optik camların yada benzeri malzemelerin dalgaboyuna bağlı düzgün yada dağınık geçirgenli ölçümleri bu başlık altında yapılmaktadır.
Işınım Düzeyi
Morötesi bölge ışınım düzeyi ölçümlerinde kullanılan % 10 doğruluğa sahip morötesi (UltraViolet-UV/Black Light) ışınım düzeyi ölçerlerin kalibrasyonuna yaygın olarak ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ölçümler insana zarar vermeyen test uygulamalarında, tahribatsız analiz işlemlerinde ve ilaç sanayinde sıklıkla kullanılmaktadır. Bu gereklilikten dolayı Ulusal Metroloji Enstitüsü (UME) Optik Laboratuvarında bu ölçümleri gerçekleştirmek için izlenebilir bir düzenek kurulmuştur.
Fotometri ve Renk Ölçümler
Radyometrik ölçümlerden farklı olarak Fotometrik ölçümler insan gözünün duyarlı olduğu elektro-manyetik tayfın
çok küçük bir bölgesinde, 380-780 nm dalgaboyu aralığında, yapılan her türlü ölçümleri içermektedir. Fotometride
yapılan tüm ölçümler, SI temel birimlerinden biri olan ışık şiddeti biriminin (kandela) detektör veya kaynak tabanlı
ölçüm sistemine göre gerçekleştirilmesi sonucu diğer fotometrik birimlerin tanımlanmasına bağlıdır. Renk ölçümleri
görünür bölge aralığında kaynakların veya nesnelerin renk değerlerinin belirlenmesi amacıyla yapılır. Işık kaynağına
veya nesneye bağlı belirlenen renk koordinatları, CIE (Commission International de clairage) üçtürsel ve uzaysal
renk değerleri kullanılarak belirlenmektedir.
Fotometrik ölçümlerdeki izlenebilirlik zinciri kalibreli standart fotometre başlığına ve standart ışık şiddeti
lambalarına dayalı olarak kurulmuştur.
Kandela (cd) cinsinden Işık Şiddeti
ölçümleri noktasal ışıma verebilen ışık şiddeti lambası ve 6 m uzunluğa sahip fotometrik ray sistemi kullanılarak
gerçekleştirilmektedir. Aynı optik düzenek kullanılarak fotometre başlıklarının “nA/lüks” cinsinden ışıksal duyarlılıkları ve kaynaktan çeşitli uzaklıklarda Lüks (lx) cinsinden Aydınlık düzeyi ölçümleri de yüksek hassasiyetle gerçekleştirilmektedir. Fotometrik ölçümlerin bir diğer önemli parametresi olan Işık Akısı ölçümleri ise 2 m çaplı toplayıcı küre ve izlenebilir UME standart flüoresan ve tungsten filamanlı ışık akısı lambaları kullanılarak gerçekleştirilmektedir.
Aynı optik düzenekte standart dağınık yansıtma plakası ve Renk ölçer cihaz kullanılarak kaynakların renk sıcaklığı ve renk değerleri ölçülmektedir.
Aynı zamanda LED‘lerin ışık akısı ve uzaysal dağılım haritası ölçümleri 3-boyutlu harekete olanak sağlayan goniofotometri yardımı ile açısal olarak gerçekleştirilmektedir.
Fotometrik ölçümlerin bir diğer önemli ölçümü olan “cd/m2” cinsinden parıltı birimi ise standart parıltı kaynağı, parıltı standartları ve parıltı ölçer cihaz kullanılarak gerçekleştirilmektedir.
Bu çalışma bölgesini kapsayan ölçümler ve kalibrasyonlar ve kapsama bölgeleri aşağıda verilmektedir.
Işık Akısı
Her çeşit Flüoresan, LED, Tungsten filamanlı akkor ve Halojen tip kaynakların ışık akısı ölçümleri 2 m çaplı toplama küresi, standart kaynak ve kalibreli fotometre başlığı kullanılarak yerine koyma yöntemine göre gerçekleştirilmektedir. LED ölçümleri ise 3 boyutlu açısal harekete olanak sağlayan goniofotometre yardımı ile gerçekleştirilmektedir.
Işık Şiddeti
Her çeşit LED, Tungsten filamanlı akkor ve Halojen tip kaynakların ışık şiddeti ölçümleri 6 m uzunluğa sahip fotometrik ray sistemi kullanılarak standart fotometre başlığına göre yerine koyma yöntemi uygulanarak gerçekleştirilmektedir.
Renk Sıcaklığı
Her çeşit termal kaynakların renk sıcaklığı ölçümleri 0/45 geometrisinde SpektroColorimetre ve dağınık yansıtma plakasına göre optik ray sistemi üzerinde gerçekleştirilmektedir.
Renk, 0/45
Yüzeyi düzgün nesnelerin veya filtrelerin renk koordinatları, üçtürsel ve evrensel renk
değerleri 0/45 geometrisinde SpektroColorimetre ve dağınık yansıtma plakasına göre optik ray sistemi
üzerinde gerçekleştirilmektedir.
Renk, d/8°
Yüzeyi mat veya dağınık nesnelerin renk koordinatları, üçtürsel ve evrensel
renk değerleri 0/45 geometrisinde SpektroColorimetre ve dağınık yansıtma plakasına göre optik
ray sistemi üzerinde gerçekleştirilmektedir.
Parıltı
Her çeşit LED, Tungsten filamanlı akkor ve Halojen tip kaynakların parıltı değerleri, Parıltı
Kaynaklarının (Toplayı Küre), Parıltı standartlarının ve Parıltı Ölçerlerin kalibrasyonu izlenebilir parıltı ölçüm
düzeneğinde gerçekleştirilmektedir.
Aydınlık Düzeyi
Her çeşit LED, Tungsten filamanlı akkor ve Halojen tip kaynakların ve Aydınlık
Düzeyi ölçer cihazların Aydınlık Düzeyi ölçümleri 6 m uzunluğa sahip fotometrik ray sistemi kullanılarak
standart fotometre başlığına göre gerçekleştirilmektedir.
Fiber optik Ölçümler
Fiber optik kabloların özellikleri, optik güç ve kayıp ölçümleri ve ilgili fiber optik cihazların kalibrasyonu
laboratuarın geliştirmekte olduğu yüksek teknoloji ar-ge faaliyetleri arasındadır. Fiber optik hatlardaki
iletişim kızılötesi bölgede başlıca 850, 1310 ve 1550 nm dalgaboylarına yönelmiştir. Fiber optik
metrolojisi kapsamında Optik Multimetre ve zayıflatıcılar, kızılötesi lazer kaynakları, optik spektrum
analizörlerinin kalibrasyonu çalışılmaktadır. Fiber hatların uzunluğu ölçümlerinde kullanılan Optical
Time Domain Reflectometer (OTDR) cihazlarının kalibrasyonları laboratuarın proje konuları arasındadır.
Optik Multimetre / Optik Zayıflatıcı
850, 1310 ve 1550 nm dalga boylarındaki ve minimum –110dBm
ve maksimum 30 dBm aralığındaki güç çıkış değerleri için; FO multimetrelerin ve FO zayıflatıcıların, UME FO güç düzeyi
ve FO zayıflatma ölçüm seti düzenekleri kullanılarak yerine koyma metodu ile kalibrasyonları bu kapsam içindedir.
YAYIN LİSTESİ
1 - M.Haciyeva,’UME’de Kandelanın Oluşturulması’, I. Ölçüm Bilim Kongresi 19- 20
Ekim 1995.
2 - İ.Mamedbeyli, Z.Ürey, ’Düzgün Yansıma ve Parlaklık Ölçümlerinde Işık kaynağı
Polarizasyonun Etkileri.’ II. Ölçüm Bilim Kongresi 23 – 24 Ekim 1997 Eskişehir
Türkiye
3 - İ.Mamedbeyli, Z.Ürey, A.K.Türkoğlu. ‘Transfer of Photometric Quantities at
Arbitraray Distribution Temperatures.!’Tr. J. Of Physics 22(1998), 841 – 850
4 - A.K.Türkoğlu, U.Küçük, ‘Işığın Ölçümü’ Üretimde Kalite Kasım - Aralık 1998
5 - A.Kamuran Türkoğlu, Ferhad Samadov, Murat Durak, Uğur Küçük, Otomotiv
Sektöründe Optik Test Ve Ölçümlerin Yeri III.Ölçüm Bilim Kongresi 7-8 Ekim 1999
Eskişehir Türkiye
6 - A.Kamuran Türkoğlu, Ferhad Samadov, Murat Durak, Uğur Küçük, ‘Construction
of a Reference Photometer Head for the Realization of Candela.’ CIE midterm
meeting 12 – 14 Eylül 2001 İstanbul Türkiye
7 - Murat Durak, Ferhad Samadov, A.Kamuran Türkoğlu,’Measurements for the
Characterization of Silicon Photodiodes at UME.’ CIE midterm meeting 12 – 14
Eylül 2001 İstanbul Türkiye
8 - Ferhad Samadov, Murat Durak, A.Kamuran Türkoğlu.’ Measurements of 0/45
Diffuse Reflectance of Reflection Standards by using of a Spectrophotometer.’
CIE midterm meeting 12 – 14 Eylül 2001 İstanbul Türkiye
9 - Uğur Küçük, A.Kamuran Türkoğlu Standard Gloss Measurements ‘ TMMOB Kimya
Mühendisleri odası İstanbul şubesi IV. Uluslararası Boya, Vernik, Mürekkep ve
yardımcı maddeler sanayi kongresi ve sergisi, 22- 24 Kasım 2001
10 - Ferhad Samadov, Murat Durak, A.Kamuran Türkoğlu ‘Spektrofotometrik Standart
Renk Ölçümleri’, TMMOB Kimya Mühendisleri odası İstanbul şubesi IV. Uluslararası
Boya, Vernik, Mürekkep ve yardımcı maddeler sanayi kongresi ve sergisi, 22- 24
Kasım 2001
11 - Murat Durak, Ferhad Samadov, A.Kamuran Türkoğlu ‘Flüoresan Lambalarda Işık
Akısı Ölçümleri’, TMMOB Elektrik Mühendisleri Odası İzmir Şubesi Aydınlatma
Sempozyumu ve Sergisi Eylül 2001 İzmir – Türkiye
12 - Murat Durak, Ferhad Samadov, A.Kamuran Türkoğlu ‘Spatial non-uniformity
measurements of large area silicon photodiodes.’ Tr. Journal of Physics (to be
published)