Waarvoor wordt een integrerende bol gebruikt bij roodlichttherapie?

Laatst bijgewerkt: 4 november 2026

In een fabriek voor roodlichttherapie wordt met behulp van een integrerende bol gemeten hoeveel optisch vermogen een led of apparaat uitzendt en hoe dat vermogen over de golflengten is verdeeld. Om te bepalen hoeveel licht een gebruiker bereikt op 15 cm afstand van een paneel, voert het laboratorium een ​​aparte bestralingstest uit op die afstand. Beide metingen horen thuis in een optisch testprogramma, omdat ze verschillende aspecten van hetzelfde apparaat beschrijven.

Hoe een integrerende bol werkt

Doorsnedediagram met de binnenbekleding, poorten en detector van de integrerende bol.

Een integrerende bol is een holle kamer bekleed met een sterk reflecterende, diffuse coating, vaak gemaakt van PTFE of bariumsulfaat. Licht reflecteert herhaaldelijk van de wanden. Een afscherming schermt de detector af van direct licht, waardoor de detector het gemengde licht in de kamer meet. Na kalibratie kan het systeem dat signaal relateren aan de hoeveelheid opgevangen licht. Een spectroradiometer voegt golflengte-informatie toe. [1, 2]

De montageopstelling bepaalt wat de bol opvangt. Met een bron die in een bol is gemonteerd in een 4π-opstelling, kan de meting emissie in alle richtingen vastleggen. Met een naar voren stralende LED of module die op een geschikte poort is gemonteerd in een 2π-opstelling, bestrijkt de meting het voorste halfrond. Voor een groot paneel moet het laboratorium controleren of de poort en de montageopstelling de beoogde output opvangen. Als de opstelling slechts één module of een deel van het paneel bestrijkt, moet in het rapport precies worden vermeld wat er is gemeten. [1, 2]

Het apparaat en de bijbehorende bevestiging absorberen ook een deel van het licht dat in de bol wordt gereflecteerd. Laboratoria kunnen dit effect, bekend als zelfabsorptie, beoordelen met een hulplamp en waar nodig een correctie toepassen. De poortgrootte, de conditie van de coating, de respons van de detector en de overeenkomst tussen de kalibratie- en testgeometrieën beïnvloeden allemaal de onzekerheid. Een grote bol kan de montage van een paneel vergemakkelijken, maar het laboratorium moet de opstelling nog steeds valideren. [2, 3, 19]

Wat de bol meet en wat een aparte test vereist.

Geannoteerd testrapport van de integrerende bol met weergave van flux, SPD-curve, piek golflengte en bestralingssterkte als functie van de afstand.

Een spectroradiometer met bolkoppeling kan aantonen of een apparaat pieken vertoont in de buurt van 660 nm en 850 nm. Als de kanalen afzonderlijk kunnen worden aangestuurd, registreer dan elk kanaal afzonderlijk en in de gecombineerde modus. Dit maakt het gemakkelijker om de piekgolflengte te controleren en de kanaaloutput tussen verschillende batches te vergelijken. Als een specificatieblad een verhouding zoals 1:1 aangeeft, achterhaal dan wat er is geteld of gemeten. Een gelijk aantal rode en nabij-infrarode emitters kan nog steeds een verschillend optisch vermogen in de twee banden produceren. Ook de piekhoogte en het geïntegreerde bandvermogen kunnen verschillen.

Voor witlichtproducten kan het gemeten spectrum ook worden gebruikt om, waar van toepassing, de chromaticiteit, de gecorreleerde kleurtemperatuur en de kleurweergavemetrieken te berekenen. Voor een rood en nabij-infrarood paneel zijn het spectrum en de stralingsoutput per band meestal informatiever. [1, 2, 5, 6]

Het meten van de instraling op de afstand waarop mensen het paneel gebruiken.

Gesplitst diagram dat hetzelfde LED-paneel toont, gemeten op twee afstanden met verschillende bestralingswaarden.

De meting in het midden geeft aan hoeveel licht één punt bereikt. Om te zien hoe gelijkmatig een paneel een oppervlak verlicht, gebruikt u een vast meetvlak en registreert u de metingen over een raster. Rapporteer de meting in het midden, het gemiddelde, het minimum en het maximum over het gedefinieerde gebied, samen met de rasterafstand en eventuele gebruikte uniformiteitsformules. Een groot paneel kan dezelfde meting in het midden geven als een compacte lamp, terwijl het een veel groter oppervlak verlicht.

Voor een paneeltest op korte afstand moet u vastleggen waar de afstand begint, hoe de detector op het paneel is gericht, welke kanalen zijn ingeschakeld, de uitvoerinstelling en hoe lang het apparaat heeft opgewarmd. Zes inch is 15,24 cm. Zelfs wanneer twee afstanden vrijwel gelijk zijn, kunnen de metingen verschillen als gevolg van de respons van de detector, de bemonsteringspositie of de bedrijfsmodus. Een grote LED-array gedraagt ​​zich ook anders dan een puntbron op korte afstand, dus meet deze op elke afstand die u wilt publiceren. [4, 12]

Zo geeft de productpagina van REDDOT voor de EST-T1 bijvoorbeeld een zonne-energie-meterwaarde van 34 mW/cm² op 6 inch. Op een andere verkooppagina van REDDOT staat 35 mW/cm² op 15 cm. Deze cijfers illustreren waarom de bronpagina en de testopstelling van belang zijn. Als u modellen vergelijkt voor een bestelling, vraag dan het rapport op voor de exacte configuratie en gebruik dezelfde detectiemethode, bedrijfsmodus en bemonsteringsplan. [13, 14]

De rol van boltesten in de kwaliteitscontrole van fabrieken

Laboratoriumtechnicus bij een groot integrerend bolsysteem met een roodlichttherapiepaneel bij de ingang.

Tijdens de ingangsinspectie kunnen een gekalibreerde bol en een spectroradiometer helpen bij het controleren van LED-monsters op verschillen in golflengte en lichtopbrengst tussen batches. Tijdens de ontwikkeling kan dezelfde opstelling een LED-printplaat vergelijken vóór en na een wijziging van de lens of diffuser, mits het laboratorium de aansturingsinstellingen, temperatuur en opvanggeometrie consistent houdt. Op een afgewerkt paneel laat een aparte bestralingskaart zien hoe die ontwerpwijziging de lichtdekking op de gebruiksafstand beïnvloedt.

Voor routinematige hertesten dient u de monster- of batch-ID, de instrument- en kalibratiestatus, de montagegeometrie, de opwarmtijd en de kanaalinstellingen te registreren. Vergelijk de resultaten die onder dezelfde omstandigheden zijn verkregen. Als een rapport een tolerantie voor flux of bestralingssterkte vermeldt, vraag dan hoe het laboratorium omgaat met meetonzekerheid wanneer een resultaat dicht bij de acceptatiegrens ligt. ISO 13485 behandelt kwaliteitsmanagementsystemen voor medische hulpmiddelen. ISO/IEC 17025 behandelt de competentie van laboratoria. Wanneer u externe testen laat uitvoeren, controleer dan of de accreditatie van het laboratorium de specifieke meting dekt die u nodig hebt. [7, 8, 12]

ANSI/IES LM-79-24 en CIE S 025/E:2015 beschrijven optische en aanverwante metingen voor solid-state verlichtingsproducten binnen hun respectievelijke toepassingsgebieden. Ze zijn nuttige referenties om te begrijpen hoe lichtopbrengst wordt gemeten en gerapporteerd. Specificeer voor een therapiepaneel de optische en veiligheidstests die van toepassing zijn op dat model en het beoogde gebruik ervan. Bewaar de ondersteunende documenten apart. Een ETL-lijst identificeert het model en de toepasselijke normen in de catalogus van Intertek. Indien CE-markering van toepassing is, identificeert de fabrikant de toepasselijke EU-vereisten, stelt technische documentatie op en geeft de EU-conformiteitsverklaring af. [5, 6, 10, 11]

Optische output en fotobiologische veiligheid

Fotobiologisch veiligheidsdocument naast de SPD-uitvoercurve van de integrerende bol, die de gevarenclassificatie weergeeft.

IEC 62471 behandelt de fotobiologische veiligheidsbeoordeling voor lampen en lampsystemen binnen het toepassingsgebied. De relevante blootstellingsmetingen kunnen spectrale bestralingssterkte of spectrale stralingssterkte omvatten, afhankelijk van het gevaar en de testgeometrie. Een bolspectrum kan emissiebanden identificeren en helpen bij het plannen van de beoordeling. De blootstellingsbeoordeling maakt gebruik van metingen die geschikt zijn voor het gevaar, waarbij, waar relevant, omstandigheden zoals kijkafstand, schijnbare brongrootte of blootstellingsduur worden gespecificeerd. [9]

Voor niet-laserapparatuur die bestemd is voor therapeutisch, diagnostisch, monitoring-, cosmetisch of esthetisch gebruik, kan IEC 60601-2-57 van toepassing zijn op de basisveiligheid en essentiële prestaties. Vraag om het rapport waarin het beoogde gebruik, het exacte model en de bedrijfsmodi van het apparaat worden beschreven. Het totale wattage uit een boltest beschrijft het optische vermogen van het apparaat. Blootstellingsmetingen beschrijven hoeveel straling het oog of de huid bereikt onder de geëvalueerde omstandigheden. [9, 15]

Wat kopers van een leverancier zouden moeten vragen

Vergelijking van specificatiebladen met geverifieerde en niet-geverifieerde bestralingsgegevens voor apparaten voor roodlichttherapie.

1. Een spectrum voor het exacte model en de kanaalinstellingen. Vraag naar de werkelijke piek golflengtes, het meetbereik en of het spectrum de totale output weergeeft of een meting op één specifieke positie.
2. Een fluxrapport indien het totale optische vermogen onderdeel uitmaakt van de specificatie. Controleer de montagegeometrie, welk gedeelte van het apparaat is gemeten, hoe het systeem is gekalibreerd en of het resultaat in optische watt is uitgedrukt.
3. Een instralingskaart op de beoogde gebruiksafstand. Controleer de afstandsreferentie, het type detector en de golflengterespons, het gedekte gebied, het meetraster en het middelpunt, en de gemiddelde waarden.
4. Modelspecifieke veiligheids- en conformiteitsdocumenten. Stem het model en de hardwareversie af op de reikwijdte van elk rapport of elke vermelding. Als er een accreditatie van een laboratorium wordt vermeld, controleer dan of deze de meting dekt.
5. Consistente omstandigheden voor een vergelijking naast elkaar. Gebruik dezelfde afstand, bedrijfsmodus en meetmethode voor alle apparaten. Beschouw een meting met een handheld-apparaat als een steekproef, tenzij de detector is gekalibreerd voor de golflengten en de opstelling overeenkomt met het rapport.

FAQ

Wat is het doel van een integrerende bol?

Het vangt licht op binnen een gedefinieerde geometrie en mengt het door middel van diffuse reflecties. Een gekalibreerde detector kan vervolgens de opgevangen lichtstroom meten. Door de bol te koppelen aan een spectroradiometer kan het laboratorium meten hoe die lichtstroom verdeeld is over de golflengten.

Wat kost een integrerende bol?

Een offerte is afhankelijk van de diameter van de bol, de poortconfiguratie, het golflengtebereik en of het pakket een spectroradiometer, referentiebron, kalibratie en bevestigingsmaterialen bevat. Wanneer u offertes vergelijkt, geef leveranciers dan de afmetingen van uw grootste monster en de golflengtebanden en uitgangsniveaus die u wilt meten.

Waar worden integrerende bollen nog meer voor gebruikt?

Laboratoria gebruiken ze voor de karakterisering van LED's, lampen en modules. Een bol kan ook de reflectie of transmissie van een materiaal meten wanneer deze is geconfigureerd om verstrooid licht van een monster op te vangen. De bevestigingen en kalibratie zijn afhankelijk van de meting. [1, 16]

Hoe wordt een integrerende bol gekalibreerd?

Het laboratorium meet een traceerbare referentie in de relevante configuratie en gebruikt deze om de respons van het systeem vast te stellen. Voor een absolute spectrale output moet de kalibratie de vereiste golflengten omvatten. Controleer de referentie- en testgeometrieën en beoordeel zelfabsorptie wanneer de bron of de opstelling verandert. Controleer de opstelling opnieuw wanneer de coating, de detector of de optische koppeling verandert en volg het gedocumenteerde kalibratieschema van het laboratorium. [2, 3]

Referenties

1. CIE. Meting van LED's (CIE 127:2007) .
2. NIST. Kalibratie- en overdrachtsstandaarden voor de totale spectrale stralingsflux .
3. NIST. Op detectoren gebaseerde integrerende bolfotometrie .
4. NIST. Spectrale bestralingskalibraties (Speciale publicatie 250-89) .
5. De Ingenieursvereniging verlichten. Optische en elektrische metingen van solid-state verlichtingsproducten (ANSI/IES LM-79-24) .
6. CIE. Testmethode voor LED-lampen, LED-armaturen en LED-modules (CIE S 025/E:2015) .
7. ISO en IEC. Algemene eisen voor de competentie van test- en kalibratielaboratoria (ISO/IEC 17025:2017) .
8. ISO. Kwaliteitsmanagementsystemen voor medische hulpmiddelen (ISO 13485:2016) .
9. IEC. Fotobiologische veiligheid van lampen en lampsystemen (IEC 62471:2006) .
10. Intertek. ETL-lijst met merkenoverzicht .
11. Europese Commissie. Verantwoordelijkheden van fabrikanten met betrekking tot CE-markering .
12. REDDOT LED. Hardwaretesten en optische hertesten .
13. REDDOT LED. Specificaties van het EST-T1 desktoppaneel voor roodlichttherapie .
14. REDDOT LED. LED-therapieapparaten en T1-specificaties .
15. IEC. Veiligheid en essentiële prestaties van apparatuur met niet-laserlichtbronnen (IEC 60601-2-57:2023) .
16. NIST. Referentie-integrerende bol voor spectrale reflectie .
17. CIE. Meting van de lichtstroom (CIE 084:1989) .
18. REDDOT LED. Over REDDOT LED .
19. NIST. Verbeterde fotometrische standaarden en kalibratieprocedures bij NIST .

Gerelateerde handleidingen

Gerelateerde handleidingen over het gebruik van integrerende bollen en tests voor roodlichttherapie.

• Hoe meet je de bestralingssterkte van roodlichttherapie, van detectorselectie tot kalibratie?
• Hoe fabrieken de nauwkeurigheid van de golflengte van lichttherapieproducten controleren
• Lichtintensiteitseenheden, formules en testmethoden