在實(shí)際應(yīng)用中,積分球通常包括以下組件:1. 光源:作為積分球的主要,光源可選擇白熾燈、熒光燈或鹵素?zé)舻劝l(fā)光體,以滿足不同的測試需求。2. 內(nèi)部反射材料:積分球內(nèi)部涂覆著高反射性涂料,它們在光線傳播過程中起著關(guān)鍵作用。這種涂料的反射率越高,球體內(nèi)的光強(qiáng)分布越均勻。3. 外部反射材料:積分球外部通常覆蓋有反射性材料,用于將球體內(nèi)的光線反射回內(nèi)部。外部反射材料的選擇應(yīng)考慮到反射率、透射率和耐候性等因素。4. 傳感器:傳感器安裝在球體內(nèi)部,用于測量光源發(fā)出的光線。傳感器可以是光譜儀、光度計(jì)或其他類型的光強(qiáng)測量設(shè)備。積分球的尺寸從幾厘米到數(shù)米不等,根據(jù)被測光源的大小選擇合適的球體直徑。河南積分球測試

積分球的作用與原理:一般而言,光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下,可降低測量時(shí)因探測器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差,因此可以提高測量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測量時(shí),就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。積分球可用于測試光源的光通量,色溫,光效等參數(shù)。測光積分球可測出,任何發(fā)光體所消耗的能量,十分高級。積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集,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(shí),可使得測量結(jié)果更為可靠,積分球可降低并除去由光線地形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置地響應(yīng)度差異所造成地測量誤差。試驗(yàn)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源應(yīng)用無論是LED燈還是傳統(tǒng)光源,積分球都能提供穩(wěn)定可靠的光學(xué)測試環(huán)境。

技術(shù)優(yōu)勢與應(yīng)用場景:工業(yè)場景?:LED燈具出廠檢測、汽車車燈光學(xué)性能測試、光伏材料透光率評估??蒲蓄I(lǐng)域?:航天器光學(xué)組件標(biāo)定、生物熒光信號量化分析。動態(tài)范圍適配?:通過調(diào)整探測器位置與開口尺寸,支持從微弱熒光到較強(qiáng)激光的寬范圍測量。積分球憑借其高精度與穩(wěn)定性,成為光學(xué)領(lǐng)域不可或缺的測量工具,且隨著涂層材料與算法的優(yōu)化,其應(yīng)用場景仍在持續(xù)擴(kuò)展。積分球的原理:積分球是一種普遍應(yīng)用于光學(xué)測試和測量領(lǐng)域的工具,其原理基于光線在積分球內(nèi)的反射和混合。
當(dāng)一束輻通量為Φ(λ)的光源經(jīng)光孔進(jìn)入內(nèi)球半徑為R的積分球內(nèi),經(jīng)涂層多次漫反射后,形成均勻照明。設(shè)除投射面外,其余內(nèi)壁任一點(diǎn)M處的總照度E(λ)可用下表示:式中:E(λ)為M點(diǎn)的總光譜幅照度;ρw(λ)為積分球內(nèi)壁的光譜反射比;Φ(λ)為進(jìn)入進(jìn)入積分球的光譜輻通量;R為積分球內(nèi)球半徑;f為積分球開口球面面積與積分球總的內(nèi)反射表面積之比。式中,當(dāng)一束輻通量進(jìn)入理想積分球后,除投射面外,球內(nèi)表面任意點(diǎn)的照度(包括球壁開口處球面上的照度)只是球的幾何尺寸、涂層的漫反射比、進(jìn)入球的輻通量的函數(shù),而與位置無關(guān)。積分球是一個(gè)內(nèi)部涂有高反射率涂層的空心球體,常用于光學(xué)測量領(lǐng)域。

優(yōu)化:擋板:光源光直接照射到樣品或探測器(造成巨大誤差)。樣品的鏡面反射光直接進(jìn)入探測器端口(在測漫反射時(shí))。作用: 擋板是保證均勻性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)!它阻擋:設(shè)計(jì): 擋板本身應(yīng)涂覆高反射涂層,其尺寸和位置需精確計(jì)算,確保光線必須經(jīng)過至少一次(通常是多次)球壁反射才能到達(dá)目標(biāo)(樣品或探測器),強(qiáng)制光充分混合。擋板自身也會造成小范圍陰影和不均勻。涂層本身的不完美:問題: 實(shí)際涂層反射率 < 100%(有吸收),且可能不是完美的朗伯體或光譜中性(不同波長反射率略有差異)。優(yōu)化: 選擇較高反射率、較佳朗伯特性和光譜中性的涂層(如Spectralon?優(yōu)于BaSO?),并定期清潔維護(hù)。積分球在建筑照明行業(yè)用于評估燈具的配光曲線和光分布特性。試驗(yàn)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源應(yīng)用
積分球在植物生長燈測試中用于分析光合有效輻射(PAR)參數(shù)。河南積分球測試
積分球是一個(gè)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。 球壁上開一個(gè)或幾個(gè)窗孔,用作進(jìn)光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內(nèi)壁應(yīng)是良好的球面,通常要求它相對于理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁上涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系數(shù)接近于1的材料。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇,將它和膠質(zhì)粘合劑混合均勻后,噴涂在內(nèi)壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上,這樣,進(jìn)入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射,在內(nèi)壁上形成均勻照度。當(dāng)積分球用于顏色測量儀器時(shí),球體會有多個(gè)開孔,結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。具體包括光孔,用于光源進(jìn)入球體;測量孔,與被測物體緊密接觸;接收器孔,在測量孔對面,一般與被測樣品表面的法線呈8。夾角,用于采集物體的反射光;鏡面反射孔,位于與接收器孔相對于法線對稱的地方,這個(gè)孔可以關(guān)閉和打開,并放置光吸收阱,用來控制鏡面反射光的采集(SPIN,Specular Included)與排除(SPEX,Specular Excluded)。河南積分球測試