積分球的原理和典型應(yīng)用：1.積分球的原理，積分球是一種球形儀器，通過測量球的旋轉(zhuǎn)角度來確定位置和運動的工具。其主要原理是基于陀螺儀和加速度計的測量。1.1 陀螺儀原理，陀螺儀是一種測量旋轉(zhuǎn)角速度的裝置。積分球中的陀螺儀通過測量球在三個軸向上的轉(zhuǎn)動角速度來確定球的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。1.2加速度計原理，加速度計是一種測量加速度的裝置。積分球中的加速度計通過測量球在三個軸向上的加速度來確定球的運動狀態(tài)。積分球integrating sphere具有高反射性內(nèi)表面的空心球體。用來對處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個窗口處的試樣對光的散射或發(fā)射進行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進入并與檢測器靠得較近。在球的內(nèi)表面涂有無波長選擇性的(均勻)漫反射性的白色涂料。在球內(nèi)任一方向上的照度均相等。 所屬學科： 機械工程(一級學科) ；光學儀器(二級學科) ；光學測試儀器(三級學科)。在積分球中，空間被劃分為無數(shù)個同心球殼，每個球殼都承載著一段歷史。C光源太陽光模擬器模塊化設(shè)計
學科發(fā)現(xiàn)，光學的起源在西方很早就有光學知識的記載，歐幾里得(Euclid，公元前約330～260)的<反射光學>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯學者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)寫過一部<光學全書>，討論了許多光學的現(xiàn)象。歷史發(fā)展，光學是一門有悠久歷史的學科，它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。人類對光的研究，較初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體？”之類問題。約在公元前400多年(先秦時代)，中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上較早的光學知識。它有八條關(guān)于光學的記載，敘述影的定義和生成，光的直線傳播性和小孔成像，并且以嚴謹?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關(guān)系。C光源太陽光模擬器模塊化設(shè)計積分球是一個內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的空腔球體，又稱光度球，光通球等。
積分球輻射度，入射到漫射表面上的光通過反射產(chǎn)生一個虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來描述，即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個重要的工程量，因為它可以預測光學系統(tǒng)在觀察被照射表面時所能收集到的光通量的數(shù)量。對于積分球，輻射度推導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、光進行的多次表面反射以及通過開口端口的損失。進入積分球體的光通過初始反射幾乎完全漫射。離開表面的一小部分光到達另一個表面區(qū)域并被漫反射，依此類推。這種輻射度交換一次又一次地發(fā)生，直到它在空間上整合。
積分球(Integrating sphere)又稱光通球、光度球，是一個完整的空心球殼。定義：用來進行特定光學測量的具有反射內(nèi)表面的器件.積分球是一種具有多種用途的光學器件。積分球多由金屬材料制成，內(nèi)壁上涂有白色的高漫反射層(通常為氧化鎂或硫酸鋇)，并且球內(nèi)壁上的點散射均勻。還有一些積分球是由高反射聚合物材料如 Spectralon材料制成的。光線通過球壁上任一點所產(chǎn)生的光度疊加，形成了多次反射光所產(chǎn)生的光度。通過這種方式，進入積分球的光線經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射，在在內(nèi)壁形成均勻照度。積分球是數(shù)學建模的基石，培養(yǎng)著學生的空間想象力和邏輯思維。
積分球是一種光學器件，其內(nèi)部涂有漫反射材料，能夠使入射的光線在球內(nèi)壁發(fā)生多次漫反射，從而得到均勻的照明。積分球有多種用途，主要包括以下幾個方面：光源光通量、色溫、光效等參數(shù)的測量：積分球可用于測試光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)。其基本原理是光通過采樣口被積分球收集，在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測量光通量時，可使得測量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線地形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置地響應(yīng)度差異所造成地測量誤差。積分球在經(jīng)濟學領(lǐng)域，如市場分析、資源配置等方面，也具有實用價值。Spectra-UT 超可調(diào)光譜Helios標準光源高光譜成像
積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進行定制。C光源太陽光模擬器模塊化設(shè)計
球體倍增因子對表面反射率極為敏感。選擇漫反射涂層或材料會對給定設(shè)計的輻射度產(chǎn)生很大影響（如圖3所示）。所示的兩種涂層都具有高反射率，在350至1350 nm范圍內(nèi)的反射率超過95%。因此，對于相同的積分球，人們可能預期不會有明顯的輻射度增加。然而，輻射度的相對增加大于反射率的相對增加，其系數(shù)等于球體倍增因子。雖然其中一種涂層在一定波長范圍內(nèi)比另一種提供2%到15%的反射率增加，但相同的積分球設(shè)計將導致輻射度增加40%至240%。較大的增加發(fā)生在1400納米以上的近紅外光譜區(qū)域。C光源太陽光模擬器模塊化設(shè)計
