空間集成,對實際積分球內(nèi)部輻射度分布的精確分析取決于入射光通量的分布、實際積分球設(shè)計的幾何細節(jié)和積分球涂層的反射率分布函數(shù),以及安裝在開口端口或積分球內(nèi)部的每個設(shè)備的表面。較佳空間性能的設(shè)計準則是基于較大限度地提高涂層反射率和相對于所需的開口端口和系統(tǒng)設(shè)備的積分球直徑。反射率和開口端口比例對空間積分的影響可以通過考慮達到入射到積分球表面的總通量所需的反射次數(shù)來說明。經(jīng)過n次反射后產(chǎn)生的輻射度可以與穩(wěn)態(tài)條件下相比較。在光譜分析中,積分球提供了穩(wěn)定的光源輸出。智能手機紅外傳感器積分球使用方法

成像和非成像校準用均勻光源,積分球可以近乎完美的創(chuàng)造均勻光源。輻射度是離開光源或輻射面的每個立體角的通量密度。輻照度是落在表面上的通量密度,在表面的平面上測量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計正確的情況下,可以產(chǎn)生接近完美的多光譜漫射光源和朗伯光源,與視角無關(guān)。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。深圳積分球作用利用積分球,可以求解球體內(nèi)部的溫度場、流場等物理量分布。

但是無論是測透射還是測反射,具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進行全方面的漫反射,然后一個被平均化了的光信號被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進一步的放大。這就是積分球檢測器的簡單放大原理。這種積分球檢測器的優(yōu)點是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測器所產(chǎn)生的弊病,對于不同的樣品光束的形狀則無需再加考慮了,使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致,較終使測試精度得以提高了。為獲得較高的測量準確度,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球內(nèi)壁面積之比。
光源在球壁上任意一點上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣,進入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層屢次反射,在內(nèi)壁上構(gòu)成均勻照度。積分球常用于測驗光源的光通量、色溫、光效等參數(shù),也可用于丈量物體的反射率和透過率等。較常見的積分球結(jié)構(gòu)測色儀器為d/8結(jié)構(gòu),也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)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。積分球是數(shù)學(xué)建模的基石,培養(yǎng)著學(xué)生的空間想象力和邏輯思維。

燈具和LED光譜通量測量,積分球較傳統(tǒng)的應(yīng)用是測量燈具的總光通量。這項技術(shù)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(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(guān)色溫、CRI、TM-30、峰值波長和主波長等等(圖4b)。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。高動態(tài)范圍Helios標準光源測試范圍
積分球在光電器件測試中,保證了光線的均勻照射。智能手機紅外傳感器積分球使用方法
?激光功率測量,積分球很容易捕獲或者集成近準直光源例如激光光束或者高度分散的光源(例如激光二極管或VCSEL)。由于積分球獨特幾何結(jié)構(gòu),激光束功率測量不受激光束偏振及校準的影響。在不影響探測器信號的情況下,該系統(tǒng)可使用開放端口,或可安裝激光二極管模塊或縮孔器的光纖適配器。 (圖5)。可以添加額外的端口來執(zhí)行并行光譜表征,使其成為可靠的激光二極管壽命測試的理想設(shè)備??傊?,積分球的典型應(yīng)用涵蓋了光度測量、顏色測量、環(huán)境光學(xué)測量、光學(xué)材料測試、醫(yī)學(xué)光學(xué)測試等領(lǐng)域,為科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)診斷提供了有力的支持。智能手機紅外傳感器積分球使用方法