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(chēng)光度球,光通球等。 球壁上開(kāi)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(duì)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(jiàn)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(guò)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(cè)量?jī)x器時(shí),球體會(huì)有多個(gè)開(kāi)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(cè)量孔,與被測(cè)物體緊密接觸;接收器孔,在測(cè)量孔對(duì)面,一般與被測(cè)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(duì)于法線對(duì)稱(chēng)的地方,這個(gè)孔可以關(guān)閉和打開(kāi),并放置光吸收阱,用來(lái)控制鏡面反射光的采集(SPIN,Specular Included)與排除(SPEX,Specular Excluded)。積分球在安防行業(yè)用于測(cè)試紅外夜視燈、激光測(cè)距儀的光學(xué)性能。真空積分球哪家好

以下是積分球的工作原理:光線進(jìn)入積分球:當(dāng)光線進(jìn)入積分球時(shí),它將在球的內(nèi)表面上進(jìn)行反射。由于積分球的內(nèi)表面是高反射材料,所以大部分光線將被反射,而不會(huì)逃逸出球體。光線在積分球內(nèi)反射和混合在積分球內(nèi),光線經(jīng)過(guò)多次反射和混合,形成均勻的光照分布。這種均勻分布的光照是積分球的重要特點(diǎn),使得測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確和可靠。光通量、色溫和光譜分布的測(cè)量:測(cè)量?jī)x器通過(guò)開(kāi)口接收光線,并記錄光通量、色溫和光譜分布等參數(shù)。通過(guò)這種方式,積分球可以提供準(zhǔn)確的光學(xué)測(cè)量結(jié)果。LEDHelios標(biāo)準(zhǔn)光源傳感器積分球能幫助制造商快速篩選出光學(xué)性能優(yōu)異的光源產(chǎn)品。

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(jiàn)光,現(xiàn)代光學(xué)已擴(kuò)展到對(duì)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(dòng)力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述;同時(shí),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(shí)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(xiě)過(guò)一部<光學(xué)全書(shū)>,討論了許多光學(xué)的現(xiàn)象。
積分球的主要用途:積分球普遍應(yīng)用于光學(xué)測(cè)量與工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域?,具體功能包括:?光通量測(cè)試?:通過(guò)測(cè)量光源的總輻射通量,評(píng)價(jià)其發(fā)光效率(如LED燈泡的光效評(píng)估)。色溫與顯色性分析?:結(jié)合光譜儀,可精確計(jì)算光源的色坐標(biāo)、色溫及顯色指數(shù)(CRI),用于顯示屏、照明產(chǎn)品的質(zhì)量控制。?材料反射/透射率檢測(cè)?:測(cè)試涂層、鏡片等材料的反射率或透射率,輔助光學(xué)元件(如濾光片)的研發(fā)與生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)光源校準(zhǔn)?:作為輻射標(biāo)準(zhǔn)傳遞的中間設(shè)備,校準(zhǔn)光度計(jì)、光譜儀等儀器的靈敏度與一致性。在LED行業(yè),積分球普遍應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和光效測(cè)試。

空間均勻性的形成原理:高漫反射涂層的主要作用:光線撞擊球壁任意一點(diǎn)時(shí),會(huì)向整個(gè)半球空間均勻散射(遵循余弦定律)。從球腔內(nèi)任意一點(diǎn)觀察球壁任意一點(diǎn),其亮度是相同的(各向同性)。球壁涂層(如BaSO?或PTFE)具有近乎完美的朗伯體散射特性。這意味著:這種特性使得每次反射都“重置”了光的方向信息,消除了入射光方向性的影響。多次反射與光混合:光源發(fā)出的光(或樣品反射的光)首先照射到球壁某點(diǎn)A。點(diǎn)A將光向整個(gè)球腔空間漫反射。這些散射光中的一部分會(huì)照射到球壁其他點(diǎn)(B, C, D...),這些點(diǎn)同樣進(jìn)行朗伯漫反射。經(jīng)過(guò)4-5次或更多次這樣的漫反射后,光在球腔內(nèi)的傳播路徑變得極其復(fù)雜且隨機(jī)。較終,來(lái)自不同初始位置和方向的光線在球腔內(nèi)充分混合疊加,使得球內(nèi)任意位置接收到的光通量(輻照度)基本相等。積分球在光學(xué)薄膜性能測(cè)試中也發(fā)揮著重要作用,如反射率、透射率測(cè)量。LEDHelios標(biāo)準(zhǔn)光源光譜測(cè)試儀
積分球內(nèi)部涂層的反射率直接影響測(cè)量精度,需定期維護(hù)和清潔。真空積分球哪家好
反射測(cè)量的必要性:反射測(cè)量在多個(gè)領(lǐng)域中都有重要意義。例如,在材料科學(xué)中,了解材料的反射特性可以幫助研究人員評(píng)估其光學(xué)性能,從而指導(dǎo)材料的選擇與應(yīng)用。在照明工程中,合理的反射特性可以提高照明設(shè)備的效率,改善光照效果。反射測(cè)量還可以用于評(píng)估涂層質(zhì)量、表面光滑度等。通過(guò)積分球測(cè)反射,可以獲得反射率、漫反射及鏡面反射等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)不僅有助于材料分析,還可以用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、性能評(píng)估等諸多方面。常用的分析方法包括光譜分析和統(tǒng)計(jì)方法等。真空積分球哪家好