積分球內(nèi)部涂層的選擇:在選擇積分球時(shí),漫反射涂層的選擇非常重要,漫反射涂層或材料的反射率——越高越好?!案叩姆瓷渎室馕吨庠诒晃罩霸谇蝮w內(nèi)有更多的反射,”Labsphere銷售和營(yíng)銷副總裁Peter Weitzman說(shuō),“因此集成度更好,測(cè)量精度也更好?!甭瓷渫苛蠂娡糠绞酵ǔ0▏婌F式或粉末式。積分球內(nèi)部噴涂哪種漫反射涂層,取決于系統(tǒng)使用環(huán)境,以及使用積分球測(cè)試的波段范圍。針對(duì)極l端條件或者小積分球,燒結(jié)聚四氟乙烯(PTFE或Teflon)提供非常好的性能。例如Labsphere的Spectralon EPV漫反射材料可用于深紫外、極l端物理和真空中。典型的硫酸鋇涂層,盡管也可在近紫外和紅外使用,但主要用于可見光波段范圍。鍍金漫反射涂層主要應(yīng)用于NIR-MIR波段范圍。每種漫反射涂層的較佳使用波段范圍和概述詳見生產(chǎn)商的網(wǎng)站發(fā)布內(nèi)容。積分球的外殼通常由透明材料制成,以便觀察球內(nèi)的光分布??勺児庾V輸出Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理

擋板,一般來(lái)說(shuō),進(jìn)入積分球的光不應(yīng)直接照射探測(cè)器元件或探測(cè)器收集直接反射率的球壁區(qū)域。為了達(dá)到這一目的,在積分球設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用擋板。然而,由于該裝置不是一個(gè)完美的積分球,擋板會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。入射到擋板上的光不能均勻地照亮積分球的其余部分。建議在球體設(shè)計(jì)中盡量減少擋板的數(shù)量。應(yīng)用,任何應(yīng)用的積分球的設(shè)計(jì)都涉及一些基本參數(shù)。這些包括基于積分球端口開口和外部設(shè)備的數(shù)量和尺寸選擇較佳積分球直徑。在選擇積分球內(nèi)部涂層的過(guò)程中,應(yīng)考慮光譜范圍和性能要求。還應(yīng)考慮使用擋板來(lái)控制入射輻射度和探測(cè)器視場(chǎng),以及使用輻射度測(cè)量模型來(lái)確定積分球與探測(cè)系統(tǒng)的耦合效率。光學(xué)積分球高光譜成像在天文學(xué)領(lǐng)域,積分球幫助科學(xué)家研究星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),探索宇宙的奧秘。

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?yàn)樵谶@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(chǎng)的均勻性。為了達(dá)到理想的測(cè)量效果,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的積分球直徑。Greg McKee是美國(guó)***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(gè)主要因素:要測(cè)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(cè)量的長(zhǎng)燈長(zhǎng)度的兩倍。實(shí)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(cè)量。2米或更大的球體通常用于測(cè)量500瓦或更大的光源。
色參數(shù):1、顯色參數(shù),物體用該光源照明和用標(biāo)準(zhǔn)光源照明時(shí),其顏色符合程度的量度稱為顯色參數(shù);顯色參數(shù)值越大越好,較大為100,符號(hào)Ra。顯色參數(shù)可以反映光源能否正確呈現(xiàn)物體的顏色。2、黑體,對(duì)于任何波長(zhǎng)的輻射,都能夠完全吸收,并且具有較大輻射本領(lǐng)的物體稱為黑體。3、色容差,色容差反映出該熒光燈的色坐標(biāo)與目標(biāo)坐標(biāo)之間的偏離程度;兩者之間距離越遠(yuǎn),說(shuō)明該熒光燈的色容差越大;反之,則越小。4、色溫,一定黑體在某一溫度發(fā)出的輻射光與所在測(cè)試光源的輻射光具有相同的色品時(shí),此溫度稱為該光源的色溫,符號(hào)為Tc,單位為K。積分球被廣泛應(yīng)用于照明產(chǎn)品的性能測(cè)試中。

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。在光電測(cè)試中,積分球確保了光源的穩(wěn)定性和均勻性。輻亮度太陽(yáng)光模擬器UV波段
積分球內(nèi)壁的材料選擇對(duì)光線的反射效率至關(guān)重要。可變光譜輸出Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理
積分球:1、光接收器:被測(cè)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(gè)或兩個(gè)光探測(cè)器,由光探測(cè)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(duì)稱地均勻設(shè)置幾個(gè)燈泡(通常有四個(gè)或六個(gè))。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個(gè)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(cè)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(cè)量望遠(yuǎn)系數(shù)的雜光系數(shù)。測(cè)量時(shí),通過(guò)光電探測(cè)器分別測(cè)得黑體目標(biāo)像和“白塞子”像的照度,也就是光電探測(cè)器分別測(cè)得的對(duì)應(yīng)指示值,經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到被測(cè)望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因?yàn)?,若望遠(yuǎn)鏡對(duì)明亮天空中一個(gè)黑體目標(biāo)的成像不是全黑的,則說(shuō)明望遠(yuǎn)鏡除對(duì)目標(biāo)成像外,還有雜光射到像面上??勺児庾V輸出Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理