自《墨經(jīng)》開始，公元11世紀(jì)阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡；公元1590年到17世紀(jì)初，詹森和李普希同時單獨地發(fā)明顯微鏡；一直到17世紀(jì)上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為這里大家所慣用的反射定律和折射定律。積分球的作用與原理：一般而言，光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下，可降低測量時因探測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，因此可以提高測量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測量時，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。積分球的直徑可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，常見的直徑有10厘米、20厘米等。光學(xué)均勻光源多光譜
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，這種影響就更加明顯。積分球的外觀確是個中空的球體，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)或詩貝倫(SPEKTRON);硫酸鋇涂層的積分球價格較便宜，等效透過率的基線平坦度 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)徑越大則價格也越貴。輻射定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)光源積分球被廣泛應(yīng)用于照明產(chǎn)品的性能測試中。
需要注意的是，積分球的靈敏度相對于傳統(tǒng)的功率計要低一些。這可能會成為積分球的一個潛在缺點，因為較低的靈敏度可能會影響其對低功率光源的測量準(zhǔn)確性。此外，根據(jù)NIST可追溯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)也是優(yōu)化積分球測量性能的重要步驟。通過校準(zhǔn)，可以確保積分球的衰減特性和測量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性，從而提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。積分球的應(yīng)用：積分球被普遍應(yīng)用于照明光源和激光器的光功率測量，以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測量。也用于測量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產(chǎn)生均勻的光場來校準(zhǔn)遙感相機(jī)。
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。這是因為在這種情況下，積分球的尺寸將直接影響到光的散射和反射效果，以及光場的均勻性。為了達(dá)到理想的測量效果，需要根據(jù)實際應(yīng)用場景選擇合適的積分球直徑。Greg McKee是美國***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主要因素:要測量的燈的物理尺寸(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，或者是被測量的長燈長度的兩倍。實際上，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量。2米或更大的球體通常用于測量500瓦或更大的光源。通過積分球，可以探究地球表面重力場的分布，為地理學(xué)研究提供支持。
技術(shù)特性:積分球的基本原理:積分球又稱為光通球，是一個中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點漫射均勻。光源S在球壁上任意一點 B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。由積分學(xué)原理可得，球面上任意一點B的光照度為:公式(1)中，E1 為光源S直接照在 B點上的光照度，E1的大小不僅與B點的位置有關(guān)，也與光源在球內(nèi)的位置有關(guān)。如果在光源S和B點間放一擋屏，擋去直接射向 B點的光，則E1=0，因而在 B點的光照度為:公式(1)公式(2)中，R為積分球半徑、p為積分球內(nèi)壁反射率。R和p均為常數(shù)，因此在球壁上任意位置的光照度E(擋去直接光照后)與燈的光通量 中成正比。通過測量球壁窗口上的光照度E，就可求出光源的光通量 Ф。積分球在物理學(xué)中，是研究物質(zhì)分布、電場、磁場的重要工具。星光均勻光源校準(zhǔn)系統(tǒng)
積分球在藝術(shù)領(lǐng)域，如雕塑、建筑設(shè)計中，也具有極高的價值。光學(xué)均勻光源多光譜
反射率和透射率的測量：積分球可用于測量物體的反射率和透射率。通過將待測物體放置在積分球的出光口處，可以測量出該物體的反射光和透射光的比例，從而得到其反射率和透射率。色度測量：積分球可用于測量物體的顏色。通過測量待測物體在各種波長下的反射光的強(qiáng)度，可以得出該物體的顏色特性。均勻照明：積分球也可用作均勻照明器，為需要均勻照明的場所提供照明?？偟膩碚f，積分球是一種非常有用的光學(xué)器件，普遍應(yīng)用于光源測試、顏色測量、光學(xué)測量等領(lǐng)域。光學(xué)均勻光源多光譜
