大多數(shù)球體由輕質(zhì)鋁制成，但也有使用其他材料，如鋼、塑料和玻璃纖維。“很難使球體在物理上均勻，而這是產(chǎn)生均勻的光分布的關(guān)鍵，”佛羅里達(dá)州奧蘭多市光電子實(shí)驗(yàn)室的亞歷克斯·方說(shuō)。鋁也是連接兩半或四分之一球體并管理密封/接縫*簡(jiǎn)單的材料。“人們?cè)鴩L試過(guò)只粉刷一個(gè)大房間作為積分球，但鋁是迄今為止非常好的材料。此外，明確您要測(cè)量單位(功率W，輻照度W/m2，或光通量流明)，以及積分球的幾何形狀，無(wú)論是全積分球4π立體角還是半積分球2π(見圖3)。“一個(gè)完整的積分球可以測(cè)量所有方向發(fā)射的設(shè)備(4π立體角)，也可以測(cè)量只向前發(fā)射的設(shè)備(2π)，”Weitzman說(shuō)?！鞍敕e分球通常只用于2π測(cè)量?！狈e分球的設(shè)計(jì)需要考慮光源的功率和光譜分布。輻亮度輻射定標(biāo)UV波段
如果積分球被用作光源以提供大而均勻的出光面，那么也可能需要大直徑的積分球。這是因?yàn)樵谶@種情況下，積分球的尺寸將直接影響到光的散射和反射效果，以及光場(chǎng)的均勻性。為了達(dá)到理想的測(cè)量效果，需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的積分球直徑。Greg McKee是美國(guó)***制造積分球的Labsphere公司的系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門主管，回復(fù)道：決定積分球較小尺寸的幾個(gè)主要因素:要測(cè)量的燈的物理尺寸(為擋板留出空間)、燈的自吸收性和積分球內(nèi)部溫度。燈具安裝硬件也必須能足夠安裝在里面。另一方面，積分球不能太大，否則它的響應(yīng)性是有限的:理想的直徑是小燈較大尺寸的十倍，或者是被測(cè)量的長(zhǎng)燈長(zhǎng)度的兩倍。實(shí)際上，1到3米的積分球用于較常見的白熾燈和緊湊型熒光燈的光通量測(cè)量。2米或更大的球體通常用于測(cè)量500瓦或更大的光源。河北積分球作用積分球的反射性能直接影響到光學(xué)測(cè)量的結(jié)果。
顯然，有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處，這樣就嚴(yán)重破壞了球體的球面度，進(jìn)而影響光線散射的均勻性。特別是當(dāng)2π開口比較大時(shí)，這種影響就更加明顯。積分球的外觀確是個(gè)中空的球體，外壁由金屬構(gòu)成，內(nèi)壁涂有擴(kuò)散率很高的物質(zhì)，如:硫酸鋇(BaSO4)或詩(shī)貝倫(SPEKTRON);硫酸鋇涂層的積分球價(jià)格較便宜，等效透過(guò)率的基線平坦度 T入稍差，但反射率(P入)較高，可達(dá)到 P入≥0.92;而詩(shī)貝倫涂層的積分球剛好與硫酸鋇涂層的相反，它的基線平坦度 T入 更趨于平直,但反射率稍差，P入≥0.80。它的內(nèi)徑可以做到從幾十毫米~幾百毫米不等;但內(nèi)徑越大則價(jià)格也越貴。
積分球的典型應(yīng)用，積分球由于其測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，被普遍應(yīng)用于以下領(lǐng)域:1 導(dǎo)航系統(tǒng)，積分球可以用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度和球在三個(gè)軸向上的加速度，確定導(dǎo)航器的方向和位置。2航天器姿態(tài)控制，積分球在航天器姿態(tài)控制中起到了重要作用。通過(guò)測(cè)量航天器的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，控制航天器的運(yùn)動(dòng)，保持良好的姿態(tài)。3機(jī)器人定位與導(dǎo)航，積分球可以用于機(jī)器人的定位與導(dǎo)航。通過(guò)測(cè)量機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，確定機(jī)器人的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)精確定位和導(dǎo)航功能。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。
但是無(wú)論是測(cè)透射還是測(cè)反射，具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進(jìn)行全方面的漫反射,然后一個(gè)被平均化了的光信號(hào)被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進(jìn)一步的放大。這就是積分球檢測(cè)器的簡(jiǎn)單放大原理。這種積分球檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測(cè)器所產(chǎn)生的弊病，對(duì)于不同的樣品光束的形狀則無(wú)需再加考慮了，使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致，較終使測(cè)試精度得以提高了。為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度，積分球的開孔比應(yīng)盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個(gè)球內(nèi)壁面積之比。積分球的使用，極大地提高了光學(xué)測(cè)量的效率和準(zhǔn)確性。河北積分球作用
積分球在物理學(xué)中，是研究物質(zhì)分布、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的重要工具。輻亮度輻射定標(biāo)UV波段
燈具和LED光譜通量測(cè)量，積分球較傳統(tǒng)的應(yīng)用是測(cè)量燈具的總光通量。這項(xiàng)技術(shù)起源于20世紀(jì)初，作為對(duì)比不同類型燈具輸出光通量較簡(jiǎn)單快速的方法。這里，積分球光譜分析儀常用于測(cè)量LED、通用照明、工程照明、便攜式燈具產(chǎn)品等的電學(xué)和光度性能。這些應(yīng)用積分球直徑可以小至5厘米，大至3米或更大（例如圖4）。采用積分球可以更有效地測(cè)量任何尺寸或形狀的傳統(tǒng)和固態(tài)光源的總光譜通量和顏色。積分球配合光譜儀，可測(cè)試重要的光譜參數(shù)例如光譜通量、色度、相關(guān)色溫、CRI、TM-30、峰值波長(zhǎng)和主波長(zhǎng)等等（圖4b）。輻亮度輻射定標(biāo)UV波段
