但是無論是測透射還是測反射,具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進行全方面的漫反射,然后一個被平均化了的光信號被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進一步的放大。這就是積分球檢測器的簡單放大原理。這種積分球檢測器的優(yōu)點是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測器所產(chǎn)生的弊病,對于不同的樣品光束的形狀則無需再加考慮了,使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致,較終使測試精度得以提高了。為獲得較高的測量準(zhǔn)確度,積分球的開孔比應(yīng)盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個球內(nèi)壁面積之比。積分球又稱為光通球,是一個中空的完整球殼。輻亮度積分球焦平面陣列

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,進而取得物體的真實色彩特征。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,在導(dǎo)航、航天、機器人、運動追蹤、虛擬現(xiàn)實、游戲控制和運動醫(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。Spectra-UT 超可調(diào)光譜輻射定標(biāo)供應(yīng)商積分球的概念,源自古希臘數(shù)學(xué)家阿基米德,他通過積分球體積求解球體表面積。

大多數(shù)球體由輕質(zhì)鋁制成,但也有使用其他材料,如鋼、塑料和玻璃纖維。“很難使球體在物理上均勻,而這是產(chǎn)生均勻的光分布的關(guān)鍵,”佛羅里達州奧蘭多市光電子實驗室的亞歷克斯·方說。鋁也是連接兩半或四分之一球體并管理密封/接縫*簡單的材料。“人們曾嘗試過只粉刷一個大房間作為積分球,但鋁是迄今為止非常好的材料。此外,明確您要測量單位(功率W,輻照度W/m2,或光通量流明),以及積分球的幾何形狀,無論是全積分球4π立體角還是半積分球2π(見圖3)?!耙粋€完整的積分球可以測量所有方向發(fā)射的設(shè)備(4π立體角),也可以測量只向前發(fā)射的設(shè)備(2π),”Weitzman說。“半積分球通常只用于2π測量。”
積分球:1、光接收器:被測光經(jīng)積分球上的小孔進入球內(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鏡的雜光系數(shù)。因為,若望遠鏡對明亮天空中一個黑體目標(biāo)的成像不是全黑的,則說明望遠鏡除對目標(biāo)成像外,還有雜光射到像面上。積分球的內(nèi)壁材料能夠?qū)⒐饩€均勻地反射到球內(nèi)各個方向,實現(xiàn)光的均勻分布。

積分球結(jié)構(gòu)簡單,人們對積分球進行光輻射測量存在誤解。積分球的作用是對輻射通量進行空間積分。針對特定應(yīng)用,定制設(shè)計積分球時,了解積分球的工作原理非常重要。積分球理論是研究漫射表面內(nèi)的輻射交換原理的一種理論方法。盡管積分球理論的基礎(chǔ)理論可能看起來復(fù)雜,但實際上有許多簡便易行的方法和技巧可以幫助您理解和學(xué)習(xí)。這個概念可以簡述為:積分球表面兩個區(qū)域之間的輻射度交換與視角和表面之間的距離無關(guān),即積分球壁上任何一點接收到的通量的比例對于積分球壁上任何其他輻射點都是相同的。積分球是一個內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的空腔球體,又稱光度球,光通球等。光譜輻照度輻射定標(biāo)原理
積分球的直徑可以根據(jù)需要進行調(diào)整,常見的直徑有10厘米、20厘米等。輻亮度積分球焦平面陣列
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。輻亮度積分球焦平面陣列