積分球的典型應(yīng)用:積分球的典型應(yīng)用主要包括以下幾個方面:1.光學(xué)材料測試:積分球可用于測試光學(xué)材料的性能,如玻璃、塑料、晶體等。通過測量這些材料對光的反射和透射特性,可以評估其光學(xué)性能和質(zhì)量。2.醫(yī)學(xué)光學(xué)測試:積分球可用于醫(yī)學(xué)光學(xué)測試,如生物組織的反射和透射特性、激光輻射的生物效應(yīng)等。這些測試對于醫(yī)學(xué)研究和診斷具有重要意義。2.均勻光源:積分球可以產(chǎn)生均勻的光源,被普遍應(yīng)用于照明工程、光學(xué)儀器測試等領(lǐng)域。積分球在太陽能電池效率測試中也有應(yīng)用,用于模擬太陽光照射條件。QE均勻光源檢測儀

歷史發(fā)展:光學(xué)是一門有悠久歷史的學(xué)科,它的發(fā)展史可追溯到2000多年前。人類對光的研究,較初主要是試圖回答“人怎么能看見周圍的物體?”之類問題。約在公元前400多年(先秦時代),中國的《墨經(jīng)》中記錄了世界上較早的光學(xué)知識。它有八條關(guān)于光學(xué)的記載,敘述影的定義和生成,光的直線傳播性和小孔成像,并且以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈淖钟懻摿嗽谄矫骁R、凹球面鏡和凸球面鏡中物和像的關(guān)系。使用直流電源時,應(yīng)確保穩(wěn)流模式下電流和電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。由于直流電源自帶的電壓表和電流表可能未經(jīng)計(jì)量,因此需要外接功率計(jì)來監(jiān)控電參數(shù)的準(zhǔn)確性。若查驗(yàn)結(jié)果顯示光通量在設(shè)備聲明的不確定度范圍內(nèi),則設(shè)備可判定為合格并直接投入使用;否則,需進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn)。Spectra-UT 超可調(diào)光譜Helios標(biāo)準(zhǔn)光源使用方法積分球可用于測量特殊光源,如紫外固化燈、紅外加熱燈等。

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。 球壁上開一個或幾個窗孔,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,球體會有多個開孔,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)。
積分球測反射的步驟:在進(jìn)行積分球測反射時,通常遵循以下步驟:(1)設(shè)備準(zhǔn)備:需要準(zhǔn)備好積分球及相關(guān)的光源和探測器。確保設(shè)備在測試前已調(diào)整到受歡迎狀態(tài),并進(jìn)行必要的校準(zhǔn)。(2)樣品準(zhǔn)備:選擇待測樣品,并確保其表面光潔無瑕疵。樣品的尺寸和形狀應(yīng)符合積分球的測量要求,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。(3)光源設(shè)置:將光源放置在積分球的適當(dāng)位置,確保光線能夠均勻地照射到待測樣品上。光源的波長和功率應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行選擇。(4)數(shù)據(jù)采集:開啟光源并開始測量。通過探測器收集反射光信號,并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。一般來說,測量過程需要進(jìn)行多次,以確保結(jié)果的可靠性和重復(fù)性。(5)數(shù)據(jù)分析:將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計(jì)算出樣品的反射率及其他相關(guān)參數(shù)。積分球測試法被公認(rèn)為測量光源光通量的較準(zhǔn)確方法之一。

光學(xué):光學(xué)(optics),是研究光(電磁波)的行為和性質(zhì),以及光和物質(zhì)相互作用的物理學(xué)科。傳統(tǒng)的光學(xué)只研究可見光,現(xiàn)代光學(xué)已擴(kuò)展到對全波段電磁波的研究。光是一種電磁波,在物理學(xué)中,電磁波由電動力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述;同時,光具有波粒二象性,需要用量子力學(xué)表達(dá)。學(xué)科發(fā)現(xiàn):光學(xué)的起源在西方很早就有光學(xué)知識的記載,歐幾里得(Euclid,公元前約330~260)的<反射光學(xué)>(Catoptrica)研究了光的反射;阿拉伯學(xué)者阿勒·哈增(AI-Hazen,965~1038)寫過一部<光學(xué)全書>,討論了許多光學(xué)的現(xiàn)象。積分球測試時需避免電磁干擾,確保光電探測器的信號穩(wěn)定性。Helios標(biāo)準(zhǔn)光源無人駕駛
積分球的使用較大程度上簡化了復(fù)雜光照環(huán)境的模擬過程,提高了測試效率。QE均勻光源檢測儀
本文將深度探討積分球的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。積分球原理:積分球的神奇之處源于其獨(dú)特的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)。球體內(nèi)涂覆的反射性材料,如白熾燈或熒光燈,在球體表面形成光線的多次反射。這些光線在球體中心匯聚,從而實(shí)現(xiàn)了球體表面各個位置的均勻光強(qiáng)分布。積分球光強(qiáng)分布的測量結(jié)果,有助于評估光源的發(fā)光特性,如光通量、色溫與顯色指數(shù)等。積分球結(jié)構(gòu):積分球的精妙設(shè)計(jì)包括球體、球殼、入口和出口等組成部分。球殼內(nèi)涂覆高反射性涂料,用于收集和反射球體內(nèi)的光線。入口和出口分別位于球體的頂部和底部,光源通過這些入口引入,并在出口處釋放。QE均勻光源檢測儀