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(cè)量?jī)x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(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)。使用積分球進(jìn)行測(cè)試時(shí),需遵循嚴(yán)格的操作流程以確保結(jié)果準(zhǔn)確。D50光源太陽光模擬器生產(chǎn)廠家

下文將從原理、用途及典型場(chǎng)景三方面展開說明。積分球的工作原理:1. 基本結(jié)構(gòu)與材料特性?:積分球通常為空心球體,內(nèi)壁涂覆高反射率的漫反射材料(如硫酸鋇或聚四氟乙烯),反射率可達(dá)98%以上。球壁設(shè)有多個(gè)開口,分別用于放置待測(cè)光源、探測(cè)器或輔助光源。這種設(shè)計(jì)使光線在球體內(nèi)經(jīng)過多次反射后形成均勻的漫射光場(chǎng)。?2. 光場(chǎng)均勻化過程?:當(dāng)光源從輸入孔進(jìn)入積分球后,光線會(huì)在內(nèi)壁反復(fù)反射和散射。由于涂層的朗伯體特性(各方向反射光強(qiáng)度一致),光線分布逐漸均勻化,較終在球內(nèi)形成穩(wěn)定的均勻光場(chǎng)。?3. 消除方向性誤差的優(yōu)勢(shì)?:傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)量易受光源方向性影響,而積分球通過漫反射原理消除這一干擾,確保測(cè)量結(jié)果只反映光源本身的輻射特性。D50光源太陽光模擬器生產(chǎn)廠家積分球不僅能測(cè)量點(diǎn)光源,還能對(duì)擴(kuò)展光源進(jìn)行精確的光學(xué)性能評(píng)估。

定標(biāo)。定標(biāo)校準(zhǔn)是確保設(shè)備準(zhǔn)確性的重要步驟。在此過程中,應(yīng)選用慧譜標(biāo)準(zhǔn)光源進(jìn)行定標(biāo),并對(duì)積分球的色溫和光通量進(jìn)行校準(zhǔn)。只有在完成定標(biāo)后,設(shè)備才能正式投入使用。此外,當(dāng)軟件測(cè)試設(shè)置更改、探頭更換或其他原測(cè)試條件發(fā)生變化時(shí),也需要重新進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn)。定標(biāo)前的操作與查驗(yàn)相似,但在安裝好標(biāo)準(zhǔn)燈后,需要在點(diǎn)亮前進(jìn)行清零操作。清零過程中,除不點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)燈外,其他條件與測(cè)試時(shí)保持一致。清零完成后,按照計(jì)量證書上的條件點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)燈,并等待其發(fā)出的光通量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。隨后,在軟件操作界面中輸入標(biāo)準(zhǔn)燈的標(biāo)準(zhǔn)光通量和標(biāo)準(zhǔn)色溫,點(diǎn)擊開始定標(biāo),設(shè)備將自動(dòng)完成定標(biāo)過程。定標(biāo)完成后,必須再次進(jìn)行查驗(yàn),以確保設(shè)備滿足試驗(yàn)要求。
積分球的應(yīng)用如下:1. 光纖光譜測(cè)量:在光纖通信領(lǐng)域,積分球可用于測(cè)量光纖傳輸?shù)墓庾V信息,從而分析光纖的傳輸性能和損耗。2. 視覺研究:在視覺研究領(lǐng)域,積分球可用于評(píng)估視覺系統(tǒng)對(duì)不同光環(huán)境的適應(yīng)性,如亮度、色溫、對(duì)比度等??傊?,作為光源測(cè)試領(lǐng)域的佼佼者,積分球憑借其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和突出的性能,在光源評(píng)估、光譜分析、環(huán)境光測(cè)量等多個(gè)領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,積分球在光源測(cè)試領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。隨著LED技術(shù)的普及,積分球在LED照明測(cè)試中的應(yīng)用日益普遍。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景:工業(yè)場(chǎng)景?:LED燈具出廠檢測(cè)、汽車車燈光學(xué)性能測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量工具,且隨著涂層材料與算法的優(yōu)化,其應(yīng)用場(chǎng)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(cè)試和測(cè)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。積分球通常配備光譜儀或光度探頭,用于分析光源的光譜特性和亮度。D50光源太陽光模擬器生產(chǎn)廠家
積分球可用于測(cè)量熒光粉激發(fā)光源,如紫外LED激發(fā)熒光材料。D50光源太陽光模擬器生產(chǎn)廠家
積分球的基本原理:積分球是一種特殊的光學(xué)設(shè)備,通常呈現(xiàn)為一個(gè)內(nèi)壁涂有高度反射材料的球體。其設(shè)計(jì)旨在將入射光均勻地分布到整個(gè)球體內(nèi)壁,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光的綜合性采集與分析。當(dāng)光線進(jìn)入積分球后,經(jīng)過多次反射,較終在球的內(nèi)部形成一種均勻的光場(chǎng)。通過在積分球的不同位置布置探測(cè)器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光強(qiáng)的精確測(cè)量。積分球的工作原理可以歸結(jié)為光的反射與散射。由于內(nèi)壁的高反射率,幾乎所有入射光都能被有效利用,從而減少了光損失。這種特性使得積分球成為測(cè)量反射光度的理想工具。D50光源太陽光模擬器生產(chǎn)廠家