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地球表面的標(biāo)準(zhǔn)太陽光譜記作AM 1.5G，即光輻照度為為1000 W/m²，也可記作100 mW/cm²，通常通過氙燈光源搭配AM 1.5G濾光片實現(xiàn)（插入AM1.5G濾光片的鏈接），因此在光化學(xué)研究領(lǐng)域中，光功率密度是光化學(xué)反應(yīng)中重要的參數(shù)之一，可保證衡量不同光催化劑反應(yīng)活性數(shù)據(jù)對比的準(zhǔn)確性。 

對于不均勻光斑來說，如用光斑中的某一區(qū)域來表征整個光斑的光功率密度數(shù)值則會帶來極大的誤差。以PLS-SXE 300D氙燈光源為例，從圖2中可以看出，氙燈光源的光斑分布不均勻，中心區(qū)域較強，從圓心向外擴散光強逐漸衰減，如圖1所示。

圖1. 氙燈光源光斑實物圖和光斑中心點與邊緣位置光功率實測對比

對于氙燈光源的不均勻光斑，計算光功率密度可采用五點法計算光功率密度E^[1]。

圖2.五點法測量點氙燈光源光功率密度示意圖

在打開氙燈光源后，待光斑形狀穩(wěn)定后，測量氙燈光源光斑中心的光功率密度，然后依照如圖3所示位置測量邊緣4個區(qū)域處的光功率密度，計算公式如下：

—光斑中心處光功率密度

—光斑邊緣處光功率密度

光功率密度的測量方法因光功率計的型號不同，測量方法也不盡相同，具體由如下兩種方式：

①由光功率計直接測量，屏幕顯示示數(shù)即為所測的光功率密度；（如圖2所示） 

②由光功率計換算得到，換算公式如下：

—光功率密度 W/m² 

P—光功率 W 

S_探—探頭面積 m²

圖3. 左顯示為光功率 右顯示為光功率密度，測量時讀取紅框內(nèi)示數(shù)

對于PLS-FX300HU高均勻性一體式氙燈光源發(fā)出均勻光來說，只需測量光斑內(nèi)某一區(qū)域的光功率密度，即可代表整個光斑的光功率密度。

圖4. PLS-FX300HU高均勻性一體式氙燈光源

PLS-FX300HU高均勻性一體式氙燈光源輸出的光斑均勻性4%，光斑大小可調(diào)焦范圍在1~5 cm²之間，可匹配導(dǎo)電玻璃的大小，輸出光功率密度3000 mW/cm²，可滿足高強度均勻性光斑的實驗需求。

以上部分是筆者根據(jù)參考文獻進行翻譯和匯總，筆者水平有限，如有錯誤，請大家指正！

參考文獻