為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度,積分球的開孔比應(yīng)盡可能小。開孔比定義為積分球開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。積分球適用于測(cè)量不同色溫的光源,如暖白光、冷白光等。HeliosHelios標(biāo)準(zhǔn)光源應(yīng)用

在顏色測(cè)量儀器中,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。智能手機(jī)紅外傳感器Helios標(biāo)準(zhǔn)光源多光譜積分球內(nèi)壁的微小瑕疵都可能影響測(cè)試結(jié)果,因此制造工藝極為講究。

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分光光度計(jì)上裝配積分球附件來測(cè)量紫外線可見漫反射光譜。
積分球的應(yīng)用非常普遍,包括但不限于:光學(xué)測(cè)量。積分球被普遍應(yīng)用于光學(xué)測(cè)量、測(cè)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(cè)色儀。在分光測(cè)色儀中,積分球提供了均勻穩(wěn)定的光源,使得待測(cè)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(cè)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(cè)量待測(cè)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)。積分球測(cè)量系統(tǒng)通常包括球體、探測(cè)器、電源和數(shù)據(jù)分析軟件。

色差儀中有一個(gè)重要的組件就是積分球,一般而言,光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下,可降低測(cè)量時(shí)因探測(cè)器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差,因此可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測(cè)量時(shí),就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集,如圖1,在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測(cè)量光通量時(shí),可使得測(cè)量結(jié)果更為可靠,積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測(cè)器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測(cè)量誤差。積分球在激光測(cè)試中也有獨(dú)特用途,如測(cè)量激光束的發(fā)散角等。色溫可調(diào)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源模塊化設(shè)計(jì)
積分球可用于測(cè)量反射材料的反射率,如反光膜、鏡面等。HeliosHelios標(biāo)準(zhǔn)光源應(yīng)用
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。HeliosHelios標(biāo)準(zhǔn)光源應(yīng)用