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(jìn)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(jìn)而取得物體的真實色彩特征。積分球在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域,如市場分析、資源配置等方面,也具有實用價值。Spectra-PT亮度可調(diào)均勻光源測試儀

內(nèi)置光源積分球的被測光源安裝在積分球內(nèi)部,于探測端球壁位置開一個窗口用來連接探測裝置,光源與探測窗口之間有一塊隔光板用來放置光源發(fā)出光直接照射在探測端口,光在積分球內(nèi)壁進(jìn)行充分的漫反射后,在內(nèi)壁行程均勻照度,后照射到光電探測端口,進(jìn)而得出光束的光學(xué)性質(zhì)。積分球的進(jìn)光口和探測端口分別各開一個窗口,積分球內(nèi)部同樣放置遮光板放置光束直接照射探測端口,光束從進(jìn)光口進(jìn)入積分球,經(jīng)過充分的漫反射后行程均勻照度,后從積分球探測端口進(jìn)行光學(xué)性質(zhì)測量。Helios輻射定標(biāo)單色光源通過積分球,可以計算地球表面到地心的溫度分布,為地質(zhì)學(xué)研究提供依據(jù)。

積分球:1、光接收器:被測光經(jīng)積分球上的小孔進(jìn)入球內(nèi),在內(nèi)壁上設(shè)置一個或兩個光探測器,由光探測器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比。這樣就可以根據(jù)輸出光電流的變化,得知進(jìn)入積分球的光通量的變化。2、均勻照亮的物面:在積分球內(nèi)壁上與出光孔對稱地均勻設(shè)置幾個燈泡(通常有四個或六個)。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個均勻明亮的發(fā)光球面,該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性測量。3、球形平行光管:帶有準(zhǔn)直物鏡、燈泡、和黑、白塞子的積分球稱為球形平行光管,它用于測量望遠(yuǎn)系數(shù)的雜光系數(shù)。測量時,通過光電探測器分別測得黑體目標(biāo)像和“白塞子”像的照度,也就是光電探測器分別測得的對應(yīng)指示值,經(jīng)過計算即可得到被測望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因為,若望遠(yuǎn)鏡對明亮天空中一個黑體目標(biāo)的成像不是全黑的,則說明望遠(yuǎn)鏡除對目標(biāo)成像外,還有雜光射到像面上。
便攜式高亮度積分球均勻光源,便攜式高亮度積分球均勻光源(LS-ISLS20K),積分球均勻光源具有良好的面發(fā)光均勻性、郎伯特性等普遍用于各種計量檢測單位、光譜亮度計和光譜輻射度計廠家,同時校準(zhǔn)和測試相機(jī)及光學(xué)探測傳感器、焦平面陣列傳感器及多光譜遙感傳感器的理想選擇。LS-ISLS20K便攜式高亮度積分球均勻光源是采用了一體化PTFE鑄模球體,反射率高達(dá)98%以上,積分球均勻光源系統(tǒng)主要由積分球主體結(jié)構(gòu)、光源和系統(tǒng)控制器、帶強(qiáng)度標(biāo)定系統(tǒng)組成。LS-ISLS20K便攜式高亮度積分球均勻光源在校準(zhǔn)光亮計、光譜輻射計具備大動態(tài)范圍、線性度高,采樣了光源輸出光強(qiáng)可調(diào)、出射光闌孔可調(diào)節(jié)、燈的數(shù)量控制等方法來實現(xiàn)積分球光源輸出亮度的調(diào)節(jié)范圍。球坐標(biāo)系下,積分球體積元素的推導(dǎo),展現(xiàn)了數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)與美妙。

積分球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(yù)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(dǎo)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。積分球為科學(xué)家提供了一個強(qiáng)大的工具,助力人類探索自然界的規(guī)律??勺児庾V輸出輻射定標(biāo)使用方法
在光譜分析中,積分球提供了穩(wěn)定的光源輸出。Spectra-PT亮度可調(diào)均勻光源測試儀
積分球的典型應(yīng)用主要包括以下幾個方面:1.環(huán)境光學(xué)測量:積分球可用于測量環(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,積分球可用于測量水中光的散射、吸收和穿透特性。2.光學(xué)材料測試:積分球可用于測試光學(xué)材料的性能,如玻璃、塑料、晶體等。通過測量這些材料對光的反射和透射特性,可以評估其光學(xué)性能和質(zhì)量。3.醫(yī)學(xué)光學(xué)測試:積分球可用于醫(yī)學(xué)光學(xué)測試,如生物組織的反射和透射特性、激光輻射的生物效應(yīng)等。這些測試對于醫(yī)學(xué)研究和診斷具有重要意義。Spectra-PT亮度可調(diào)均勻光源測試儀