球體倍增因子,輻射度方程分為兩部分。頭一部分近似等于漫射表面的輻射度。第二部分是一個(gè)無(wú)量綱的量,可以被稱(chēng)為球體倍增因子球體倍增因子考慮了多次反射引起的輻射增加。圖1說(shuō)明了球體倍增因子的幅度及其對(duì)開(kāi)口端系數(shù)和球體表面反射率的相關(guān)關(guān)系。預(yù)測(cè)積分球內(nèi)部光通量密度的一種簡(jiǎn)化直觀的方法可能是簡(jiǎn)單地將入射光通量除以積分球的總表面積。然而,球體倍增因子的效果是,積分球體的輻射度至少比這種簡(jiǎn)單直觀的方法大一個(gè)數(shù)量級(jí)。一個(gè)方便的經(jīng)驗(yàn)法則是,對(duì)于大多數(shù)真實(shí)積分球(0.94 < p < 0.99;0.02 < f < 0.05),球體倍增因子在10 ~ 30之間。積分球的設(shè)計(jì)需要考慮光源的功率和光譜分布。可變光譜輸出太陽(yáng)光模擬器量子效率

積分:1.理想積分球原理,理想積分球的條件:A、積分球地內(nèi)表面為一完整地幾何球面,半徑處處相等;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對(duì)于各種波長(zhǎng)的入射光線具有相同的漫反射比;C、球內(nèi)沒(méi)有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒(méi)有實(shí)物的抽象光源。2.影響積分球測(cè)量精度的因素:A、球內(nèi)壁是均勻的理想漫射層,服從朗伯定則;B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率相等;C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的;D、球半徑處處相等,球內(nèi)除燈外無(wú)其他物體存在;E、窗口材料是中性的,其E符合照度的余弦定則,實(shí)際情況與理想條件不符合會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差,故需修正。小型均勻光源焦平面陣列積分球在環(huán)境科學(xué)中,如大氣污染、水質(zhì)分布等研究中,發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

積分球的基本性能很容易理解,并構(gòu)成了其多功能性的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單地說(shuō),積分球作為光收集器,收集的光可成為照明的光源,或者被采樣用于光測(cè)量。作為輻射計(jì)或光度計(jì)的一部分,積分球可以直接測(cè)量來(lái)自燈、led或激光的輻射通量密度。積分球性能不斷完善,其性能與組件和設(shè)計(jì)規(guī)格質(zhì)量息息相關(guān)。一般而言,光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下,可降低測(cè)量時(shí)因探測(cè)器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差,因此可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測(cè)量時(shí),就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。
積分球又稱(chēng)為光通球,光度球,是一個(gè)中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開(kāi)腔球體,球殼內(nèi)壁上開(kāi)有幾個(gè)窗孔,用于進(jìn)光孔和安放光接收器等。積分球內(nèi)壁上涂有漫反射材料,也就是漫反射材料接近于1的材料,使得球內(nèi)壁可見(jiàn)光的光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上。顯然,積分球球體肯定是越圓越好,這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑,更易使光均勻。對(duì)于積分球球壁上開(kāi)有2π測(cè)量口的球體,當(dāng)采用4π方法測(cè)量時(shí),其開(kāi)口的擋板比較好的設(shè)計(jì)方法是擋板和球體有相同的球面度,這樣當(dāng)用擋板封貼在開(kāi)口處時(shí),擋板和球體可以形成一個(gè)完整的球面,對(duì)于光線的散射基本不造成影響。積分球?yàn)榭茖W(xué)家提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具,助力人類(lèi)探索自然界的規(guī)律。

積分球輻射度,入射到漫射表面上的光通過(guò)反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來(lái)描述,即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量,因?yàn)樗梢灶A(yù)測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在觀察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對(duì)于積分球,輻射度推導(dǎo)考慮了入射到積分球內(nèi)的光、積分球壁反射率、積分球表面積、光進(jìn)行的多次表面反射以及通過(guò)開(kāi)口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過(guò)初始反射幾乎完全漫射。離開(kāi)表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射,依此類(lèi)推。積分球作為光源積分器,在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。智能手機(jī)紅外傳感器Helios標(biāo)準(zhǔn)光源批發(fā)
積分球又稱(chēng)為光通球,是一個(gè)中空的完整球殼??勺児庾V輸出太陽(yáng)光模擬器量子效率
積分球的基本工作原理:光線由輸入孔入射后,在積分球內(nèi)部被均勻地反射及漫射,并在球面上形成均勻的光強(qiáng)分布,輸出孔所得到的光線為非常均勻的漫射光束。而且入射光的入射角度、空間分布、以及極性都不會(huì)對(duì)輸出的光束強(qiáng)度和均勻度造成影響。同時(shí)因?yàn)楣饩€經(jīng)過(guò)積分球內(nèi)部的均勻分布后才射出,因此積分球也可當(dāng)作一個(gè)光強(qiáng)衰減器,輸出強(qiáng)度與輸入強(qiáng)度比大約為:光輸出孔面積/積分球內(nèi)部的表面積。對(duì)于積分球內(nèi)壁上的輻亮度必須考慮多次反射與開(kāi)口處通量損失。若以傳播距離不同偏軸半徑光強(qiáng)度與同距離時(shí)軸心點(diǎn)所接收的光強(qiáng)度的比值表示縱坐標(biāo),以光積分球出口的垂直距離為橫坐標(biāo)??梢钥闯龇e分球出射的光斑隨著距離的增加而均勻,首先是偏軸半徑的光強(qiáng)與中心光強(qiáng)相差的增大,然后隨著距離越來(lái)越大,光斑又趨于均勻??勺児庾V輸出太陽(yáng)光模擬器量子效率