燈具和LED光譜通量測量,積分球較傳統(tǒng)的應用是測量燈具的總光通量。這項技術起源于20世紀初,作為對比不同類型燈具輸出光通量較簡單快速的方法。這里,積分球光譜分析儀常用于測量LED、通用照明、工程照明、便攜式燈具產(chǎn)品等的電學和光度性能。這些應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,可測試重要的光譜參數(shù)例如光譜通量、色度、相關色溫、CRI、TM-30、峰值波長和主波長等等(圖4b)。積分球在工程領域,如流體力學、熱傳導等領域,發(fā)揮著重要作用。Spectra-CT 色溫可調均勻光源檢測儀

積分球尺寸的選擇:積分球也可根據(jù)積分球尺寸大小和內部涂層進行分類。積分球內徑尺寸1mm-3m可選,積分球的大小取決于實際應用需求。例如小的積分球可以很好的集成到其他設備中。在快脈沖激光功率測量的情況下,使用小型積分球和探測器確實可以確保檢測上升時間不會受到不利影響。這是因為小型積分球的內部表面通常由高反射材料制成,能夠將入射光有效地散射和反射,從而提高了光的收集效率。對于非常大的多向光源,如高壓鈉燈或長熒光燈管,由于這些光源的尺寸較大,可能需要直徑大于1米的積分球來安裝并將燈置于球體內。這樣做的好處是可以更好地適應這些大光源,并減少因光源尺寸過大而對測量結果產(chǎn)生的影響。VIS-NIR光源積分球供應在光學測量中,積分球提供了穩(wěn)定的、無陰影的光照環(huán)境。

較常見的積分球結構測色儀器為d/8結構,也有d/0結構。關于d/8結構測色儀,有兩種丈量模式SCI和SCE;采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對色彩丈量的影響,進而取得物體的真實色彩特征。積分球作為一種測量旋轉角速度和加速度的儀器,具有精度高、操作簡便等優(yōu)點,在導航、航天、機器人、運動追蹤、虛擬現(xiàn)實、游戲控制和運動醫(yī)學等領域有普遍的應用前景。隨著技術的發(fā)展,積分球的應用將會越來越普遍。以上就是積分球的原理和典型應用的簡要介紹。
積分球看起來很簡單,該光學設備包括一個中空的球形腔體,內部涂有特殊的高反射朗伯涂層,用于均勻散射和漫射入射光。積分球設有入口和出口。通過變換積分球的配置,如光源、配件、開口等可實現(xiàn)不同的應用。積分球工作原理:積分球類似于擴散器,保留更多的光線信息,包括光的顏色、強度等,忽略了空間信息(無法告訴我們在球體表面的不同位置上光的強度是如何分布的)。積分球的內表面是高朗伯特性漫反射材料,這種材料能夠將入射的光線以相同的強度反射到各個方向,從而使得光線在球內經(jīng)過多次反射和散射后,能夠均勻地分布,減少光線原始方向的影響。積分球又稱為光通球,是一個中空的完整球殼。

積分球經(jīng)常被用來檢測光源的光通量、色溫、光效等參數(shù),還可以測量反射率、透光率等。積分球是一個空心球,具有漫反射的內表面,通常具有兩個或多個小開口來引入光或者鏈接光電探測器,還有一些擋板來阻止光源直接照射到探測器上。這種結構會使光進入探測器前發(fā)生多次漫反射,因此到達探測器的光通量非常均勻,幾乎由于光在空間或者偏振的特性無關:探測光功率只與總的入射光功率有關。這樣可以測量激光二極管總的輸出功率,即使在光束發(fā)散角很大的情況下。積分球內部光路的優(yōu)化,提高了光線的利用率。Spectra-CT 色溫可調均勻光源檢測儀
通過積分球,可以計算地球表面到地心的溫度分布,為地質學研究提供依據(jù)。Spectra-CT 色溫可調均勻光源檢測儀
積分球結構簡單,人們對積分球進行光輻射測量存在誤解。積分球的作用是對輻射通量進行空間積分。針對特定應用,定制設計積分球時,了解積分球的工作原理非常重要。積分球理論是研究漫射表面內的輻射交換原理的一種理論方法。盡管積分球理論的基礎理論可能看起來復雜,但實際上有許多簡便易行的方法和技巧可以幫助您理解和學習。這個概念可以簡述為:積分球表面兩個區(qū)域之間的輻射度交換與視角和表面之間的距離無關,即積分球壁上任何一點接收到的通量的比例對于積分球壁上任何其他輻射點都是相同的。Spectra-CT 色溫可調均勻光源檢測儀