在實(shí)際應(yīng)用中,積分球通常包括以下組件:1. 光源:作為積分球的主要,光源可選擇白熾燈、熒光燈或鹵素?zé)舻劝l(fā)光體,以滿足不同的測(cè)試需求。2. 內(nèi)部反射材料:積分球內(nèi)部涂覆著高反射性涂料,它們?cè)诠饩€傳播過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。這種涂料的反射率越高,球體內(nèi)的光強(qiáng)分布越均勻。3. 外部反射材料:積分球外部通常覆蓋有反射性材料,用于將球體內(nèi)的光線反射回內(nèi)部。外部反射材料的選擇應(yīng)考慮到反射率、透射率和耐候性等因素。4. 傳感器:傳感器安裝在球體內(nèi)部,用于測(cè)量光源發(fā)出的光線。傳感器可以是光譜儀、光度計(jì)或其他類型的光強(qiáng)測(cè)量設(shè)備。積分球不僅適用于可見(jiàn)光范圍,通過(guò)特殊設(shè)計(jì)還能擴(kuò)展到紫外、紅外波段。LED太陽(yáng)光模擬器自動(dòng)駕駛

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(gè)位置的均勻光強(qiáng)分布。積分球光強(qiáng)分布的測(cè)量結(jié)果,有助于評(píng)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(guò)這些入口引入,并在出口處釋放。Spectra-PT亮度可調(diào)太陽(yáng)光模擬器供應(yīng)商積分球適用于測(cè)量不同色溫的光源,如暖白光、冷白光等。

積分球在分光色差儀中的作用:在分光色差儀中,積分球的作用非常重要。首先,它可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向。由于積分球的內(nèi)部具有很多顆粒,因此可以將各個(gè)波長(zhǎng)的光分開(kāi)。其次,積分球可以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同。在更高級(jí)的分光色差儀中,積分球與分光器搭配使用,將積分球輸出的孔銜接與分光器的入射光柵前,以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同,使測(cè)里精度再現(xiàn)性大幅提高。
為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度,積分球的開(kāi)孔比應(yīng)盡可能小。開(kāi)孔比定義為積分球開(kāi)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(lái)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。積分球測(cè)試前需進(jìn)行校準(zhǔn),通常使用標(biāo)準(zhǔn)光源作為參考。

測(cè)量結(jié)果與幾何結(jié)構(gòu)解耦:由于均勻性,測(cè)量結(jié)果(探測(cè)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(cè)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(kāi)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。隨著技術(shù)的進(jìn)步,積分球的制造成本逐漸降低,更加普及化。均勻光源廠商
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。LED太陽(yáng)光模擬器自動(dòng)駕駛
積分球的內(nèi)壁應(yīng)是良好的球兒面。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。以便球內(nèi)壁各點(diǎn)漫反射均勻。這種漫反射系數(shù)接近于1的材料常用是氧化鎂或者是硫酸鋇。并將它們和膠質(zhì)粘合劑混合均勻以后。噴涂在積分球的內(nèi)壁上面。其中氧化鎂涂層在可見(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。從而在積分球內(nèi)壁上形成均勻照度。在實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程當(dāng)中為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度。積分球的開(kāi)孔比應(yīng)盡可能小。開(kāi)孔比定義為積分球開(kāi)孔處的球面積與整個(gè)球內(nèi)壁面積之比。積分球的基本原理是光通過(guò)采樣口被積分球收集。在積分球內(nèi)部經(jīng)過(guò)多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。LED太陽(yáng)光模擬器自動(dòng)駕駛