積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集，如圖1，在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測量光通量時，可使得測量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測量誤差。積分球（Integrating sphere）又稱為光通球、光度球，是一個中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成，內(nèi)壁涂白色高漫反射層（通常是氧化鎂或硫酸鋇），且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成，例如Spectralon資料。積分球的設(shè)計(jì)精巧，為光學(xué)測量提供了理想的解決方案。小型均勻光源UV波段
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(shí)色彩特征。抱負(fù)積分球的條件：A、積分球內(nèi)外表為一完整的幾何球面，半徑處處持平；B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面，關(guān)于各種波長的入射光線具有相同的漫反射比；C、球內(nèi)沒有任何物體，光源也看作只發(fā)光而沒有什物的抽象光源。影響積分球丈量精度的因素：A、球內(nèi)壁是均勻的抱負(fù)漫射層，服從朗伯定則；B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率持平；C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的；D、球半徑處處持平，球內(nèi)除燈外無其他物體存在；所以，積分球內(nèi)壁起球，剝落，黃變都會影響其丈量精度。小型均勻光源UV波段積分球在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如CT掃描、放射性的藥物分布等，具有廣泛應(yīng)用。
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。
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(shí)色彩特征。積分球作為一種測量旋轉(zhuǎn)角速度和加速度的儀器，具有精度高、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，在導(dǎo)航、航天、機(jī)器人、運(yùn)動追蹤、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲控制和運(yùn)動醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有普遍的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的發(fā)展，積分球的應(yīng)用將會越來越普遍。以上就是積分球的原理和典型應(yīng)用的簡要介紹。積分球在工程領(lǐng)域，如流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要作用。
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。對于積分球球壁上開有2π測量口的球體，當(dāng)采用4π方法測量時，其開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)用擋板封貼在開口處時，擋板和球體可以形成一個完整的球面，對于光線的散射基本不造成影響。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。積分球與概率論相結(jié)合，可以研究隨機(jī)粒子在球體內(nèi)的分布規(guī)律。星光均勻光源測試
積分球內(nèi)光源的均勻性對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。小型均勻光源UV波段
高精度智能化可見/近紅外積分球輻射定標(biāo)裝置是用于航空相機(jī)和光學(xué)遙感儀器地面輻射定標(biāo)的重要設(shè)備。由于在光譜輻射定標(biāo)過程中，被測光學(xué)儀器透射或反射特性的不均勻造成測量光束內(nèi)光能分布不均勻，但經(jīng)過與積分球內(nèi)探測器結(jié)合后，積分球多次漫射后可均勻化。因此，該定標(biāo)設(shè)備不但可以實(shí)現(xiàn)可見/近紅外工作波段內(nèi)的光學(xué)儀器輻射定標(biāo)，且在光學(xué)儀器定標(biāo)過程中無人為干擾，可以獲得更高精度的輻射定標(biāo)結(jié)果，還可以實(shí)現(xiàn)對積分球出射口的亮度值的智能化自動調(diào)節(jié)。小型均勻光源UV波段
