為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度,積分球的開(kāi)孔比應(yīng)盡可能小。開(kāi)孔比定義為積分球開(kāi)孔處的球面積與整個(gè)球內(nèi)壁面積之比?;踞屃xintegrating sphere:具有高反射性內(nèi)表面的空心球體。用來(lái)對(duì)處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個(gè)窗口處的試樣對(duì)光的散射或發(fā)射進(jìn)行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進(jìn)入并與檢測(cè)器靠得較近。積分球又稱為光通球,是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層,且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。光源S在球壁上任意一點(diǎn)B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。積分球技術(shù)不斷進(jìn)步,新型涂層材料的應(yīng)用進(jìn)一步提升了測(cè)試精度。OLED積分球檢測(cè)儀

在顏色測(cè)量?jī)x器中,積分球具有以下兩方面功能: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)或多個(gè)探測(cè)器。由光探測(cè)器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的光照度成正比,也就是與進(jìn)入積分球的光通量成正比。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)稱且均勻地放置幾個(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)均勻照亮的發(fā)光球面,用它可作為被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的、亮度均勻的、大視場(chǎng)的物面(光學(xué)系統(tǒng)入瞳與出光孔基本重合)。該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性的測(cè)量。光測(cè)量Helios標(biāo)準(zhǔn)光源高光譜成像積分球是一個(gè)內(nèi)部涂有高反射率涂層的空心球體,常用于光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域。

積分球的優(yōu)點(diǎn)和局限性:積分球作為一種光學(xué)元件,具有以下優(yōu)點(diǎn):可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向,提高測(cè)量精度??梢源_保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同,提高測(cè)量再現(xiàn)性??梢詼y(cè)量各種角度的光線,從而得到更全方面的顏色信息。然而,積分球也存在一些局限性:價(jià)格較高,制造和維修成本較大。對(duì)于不同形狀和尺寸的樣品,需要使用不同大小和形狀的積分球,通用性較差。在測(cè)量某些特定形狀和材質(zhì)的樣品時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生誤差。
積分球在分光色差儀中的作用:在分光色差儀中,積分球的作用非常重要。首先,它可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向。由于積分球的內(nèi)部具有很多顆粒,因此可以將各個(gè)波長(zhǎng)的光分開(kāi)。其次,積分球可以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同。在更高級(jí)的分光色差儀中,積分球與分光器搭配使用,將積分球輸出的孔銜接與分光器的入射光柵前,以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同,使測(cè)里精度再現(xiàn)性大幅提高。積分球在航空航天領(lǐng)域用于測(cè)試艙內(nèi)照明、信號(hào)燈的光學(xué)性能。

積分球是一種內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的反射材料,又稱光度球、光通球等。在球壁上打開(kāi)一個(gè)或多個(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)為良好的球面,通常要求其偏差不大于理想球面內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁涂有理想的漫反射材料,即漫反射系數(shù)接近1的材料。紫外線可見(jiàn)漫反射光譜的測(cè)試方法是積分球法。如圖4所示,光源發(fā)出的光通過(guò)內(nèi)壁涂有Mgo(或BaSO4.Mgco等)的積分球進(jìn)入樣品,收集樣品表面的反射光,然后投射到接收器(光電倍增管或光電池),產(chǎn)生電信號(hào),用波長(zhǎng)函數(shù)記錄在記錄儀上,成為光譜曲線。一般可以在紫外線可見(jiàn)分光光度計(jì)上裝配積分球附件來(lái)測(cè)量紫外線可見(jiàn)漫反射光譜。積分球不僅能測(cè)量靜態(tài)光源,還能對(duì)動(dòng)態(tài)變化的光源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。光測(cè)量Helios標(biāo)準(zhǔn)光源高光譜成像
積分球可用于測(cè)量特殊光源,如紫外固化燈、紅外加熱燈等。OLED積分球檢測(cè)儀
典型應(yīng)用場(chǎng)景:1. 均勻光源系統(tǒng)?:積分球可搭配高穩(wěn)定光源,生成動(dòng)態(tài)范圍可調(diào)的均勻光場(chǎng),用于相機(jī)焦平面陣列的像素增益歸一化測(cè)試。例如,在智能手機(jī)攝像頭生產(chǎn)線上,積分球可快速檢測(cè)鏡頭模組的成像均勻性。2. 高精度輻射測(cè)量?:在科研領(lǐng)域,積分球用于標(biāo)定輻亮度計(jì)和光譜輻射計(jì)。例如,在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,衛(wèi)星搭載的光學(xué)儀器需定期通過(guò)積分球校準(zhǔn),以確保大氣成分?jǐn)?shù)據(jù)的可靠性。3. 多波段光譜分析?:積分球支持紫外至紅外波段的光譜測(cè)試。在光伏產(chǎn)業(yè)中,太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)特性可通過(guò)積分球結(jié)合單色儀進(jìn)行精確測(cè)量。OLED積分球檢測(cè)儀