技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(píng)估??蒲蓄I(lǐng)域?:航天器光學(xué)組件標(biāo)定、生物熒光信號(hào)量化分析。動(dòng)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。積分球內(nèi)部涂層的反射率直接影響測量精度,需定期維護(hù)和清潔。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器無人駕駛

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(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(huì)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(duì)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(duì)于法線對(duì)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)。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器無人駕駛積分球通過均勻散射光線,能準(zhǔn)確測量光源的光通量、色溫等關(guān)鍵參數(shù)。

我們將一起揭開積分球的神秘面紗,深入剖析其結(jié)構(gòu)與原理。積分球,這一光學(xué)測量中的關(guān)鍵儀器,主要用于測試全方面發(fā)光光源的各項(xiàng)參數(shù),如色溫、光通量、色坐標(biāo)、色容差、光效和光譜帶。其工作原理在于,將光源置于球體中心,發(fā)出的光線在球體內(nèi)壁的漫反射涂層上產(chǎn)生多次反射,直至整個(gè)球面光通量均勻一致。此時(shí),安裝在球壁上的探頭所讀取的光通量即為光源實(shí)際發(fā)出的光通量。但需注意,為確保測量準(zhǔn)確性,探頭與光源之間必須設(shè)置一塊與球內(nèi)壁涂層相同的隔板,以防止光源光線直接照射探頭。
積分球的應(yīng)用非常普遍,包括但不限于:光學(xué)測量。積分球被普遍應(yīng)用于光學(xué)測量、測試顯示等領(lǐng)域,用于對(duì)光線進(jìn)行收集、擴(kuò)散和反射,使得光線能夠均勻地分布在球體內(nèi)部。分光測色儀。在分光測色儀中,積分球提供了均勻穩(wěn)定的光源,使得待測物體表面的反射光能夠真實(shí)地反映其顏色信息。建筑材料表征。積分球用于測試不透明的固體、粉末等材料的反射率,或者半透明液體、懸濁液體的透射率。積分球用于測量待測光源的光譜范圍與其他光學(xué)性質(zhì)等,如光通量、色溫、光效等參數(shù)。積分球適用于測量激光二極管(LD)的光功率和光束均勻性。

反射測量的必要性:反射測量在多個(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。反射測量還可以用于評(píng)估涂層質(zhì)量、表面光滑度等。通過積分球測反射,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。積分球測試前需進(jìn)行校準(zhǔn),通常使用標(biāo)準(zhǔn)光源作為參考。光譜通用Helios標(biāo)準(zhǔn)光源測試范圍
積分球是一種用于測量光源光通量的標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)儀器,內(nèi)部涂有高反射率漫反射材料。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器無人駕駛
測量結(jié)果與幾何結(jié)構(gòu)解耦:由于均勻性,測量結(jié)果(探測器讀數(shù))主要取決于樣品的總反射光通量(或漫反射光通量),而對(duì)樣品反射光的具體方向分布不敏感(只要所有反射光都進(jìn)入了球腔)。這正是測量總反射率(8°/d或 d/8° 幾何) 和 漫反射率(去鏡面) 的基礎(chǔ)。作為均勻光源:在球壁上開一個(gè)輸出端口,該端口發(fā)出的光在空間角度上是高度均勻的(朗伯體特性),且光譜穩(wěn)定(涂層光譜中性好時(shí))。這種均勻光源是光學(xué)傳感器(如相機(jī)、光譜儀)輻射定標(biāo)的理想工具。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器無人駕駛