積分球又稱(chēng)為光通球，光度球，是一個(gè)中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開(kāi)腔球體，球殼內(nèi)壁上開(kāi)有幾個(gè)窗孔，用于進(jìn)光孔和安放光接收器等。積分球內(nèi)壁上涂有漫反射材料，也就是漫反射材料接近于1的材料，使得球內(nèi)壁可見(jiàn)光的光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上。顯然，積分球球體肯定是越圓越好，這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑，更易使光均勻。對(duì)于積分球球壁上開(kāi)有2π測(cè)量口的球體，當(dāng)采用4π方法測(cè)量時(shí)，其開(kāi)口的擋板比較好的設(shè)計(jì)方法是擋板和球體有相同的球面度，這樣當(dāng)用擋板封貼在開(kāi)口處時(shí)，擋板和球體可以形成一個(gè)完整的球面，對(duì)于光線的散射基本不造成影響。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。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器校準(zhǔn)光源
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。入射到整個(gè)積分球體表面的總通量的n次反射的交換可以用冪級(jí)數(shù)來(lái)建模，并簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的輻射方程:式中Φ為入射到積分球內(nèi)的光，As為積分球壁面積，p為積分球壁反射率，f為開(kāi)口端口面積占比。簡(jiǎn)化的輻射度方程可用于模擬光和LED測(cè)量應(yīng)用的光學(xué)效率。這些應(yīng)用包括用于激光表征的光學(xué)衰減，進(jìn)入光纖或安裝在積分球體上的探測(cè)器表面的通量，用于圖像傳感器的光譜輻射度和用于非成像光學(xué)傳感傳感器的光譜輻照度，或積分球體應(yīng)用所需的其他許多輻射和光度參數(shù)。D55光源均勻光源光譜測(cè)試儀利用積分球，可以求解球體內(nèi)部的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)等物理量分布。
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，又稱(chēng)積分儀，是一種用于測(cè)量物體力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)儀器。它由一個(gè)固定在球軸上的球體和一個(gè)與球相連的臂組成，臂上通常安裝有傳感器用于測(cè)量力的大小。當(dāng)物體施加在積分球上的力矩通過(guò)球軸傳遞給傳感器時(shí)，傳感器可以測(cè)量出力的大小。根據(jù)測(cè)得的力矩和角位移，可以計(jì)算出物體施加在積分球上的力。總而言之，積分球是一種能夠測(cè)量物體施加在它上面的力矩的實(shí)驗(yàn)儀器，可以應(yīng)用于力學(xué)實(shí)驗(yàn)、力矩傳感、姿態(tài)感知和動(dòng)態(tài)平衡等領(lǐng)域。在光學(xué)儀器中，積分球作為光源積分器，提高了光測(cè)量的準(zhǔn)確性。
積分球的典型應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：1.環(huán)境光學(xué)測(cè)量：積分球可用于測(cè)量環(huán)境光學(xué)參數(shù)，如大氣光學(xué)、水光學(xué)等。在大氣研究中，積分球可用于測(cè)量大氣中光的散射、吸收和傳播特性；在水研究中，積分球可用于測(cè)量水中光的散射、吸收和穿透特性。2.光學(xué)材料測(cè)試：積分球可用于測(cè)試光學(xué)材料的性能，如玻璃、塑料、晶體等。通過(guò)測(cè)量這些材料對(duì)光的反射和透射特性，可以評(píng)估其光學(xué)性能和質(zhì)量。3.醫(yī)學(xué)光學(xué)測(cè)試：積分球可用于醫(yī)學(xué)光學(xué)測(cè)試，如生物組織的反射和透射特性、激光輻射的生物效應(yīng)等。這些測(cè)試對(duì)于醫(yī)學(xué)研究和診斷具有重要意義。積分球，一個(gè)半徑為R的球體，在數(shù)學(xué)中象征著無(wú)窮與連續(xù)，是空間積分的基本模型。D55光源均勻光源光譜測(cè)試儀
積分球的概念，源自古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德，他通過(guò)積分球體積求解球體表面積。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器校準(zhǔn)光源
積分球輻射度，入射到漫射表面上的光通過(guò)反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來(lái)描述，即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量，因?yàn)樗梢灶A(yù)測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在觀察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對(duì)于積分球，輻射度推導(dǎo)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(jìn)行的多次表面反射以及通過(guò)開(kāi)口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過(guò)初始反射幾乎完全漫射。離開(kāi)表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射，依此類(lèi)推。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器校準(zhǔn)光源
