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?qū)τ谠u(píng)估光源的顯色指數(shù)、色品坐標(biāo)等色彩相關(guān)參數(shù)尤為有效。Helios均勻光源傳感器

優(yōu)化:擋板:光源光直接照射到樣品或探測(cè)器(造成巨大誤差)。樣品的鏡面反射光直接進(jìn)入探測(cè)器端口(在測(cè)漫反射時(shí))。作用: 擋板是保證均勻性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)!它阻擋:設(shè)計(jì): 擋板本身應(yīng)涂覆高反射涂層,其尺寸和位置需精確計(jì)算,確保光線必須經(jīng)過(guò)至少一次(通常是多次)球壁反射才能到達(dá)目標(biāo)(樣品或探測(cè)器),強(qiáng)制光充分混合。擋板自身也會(huì)造成小范圍陰影和不均勻。涂層本身的不完美:?jiǎn)栴}: 實(shí)際涂層反射率 < 100%(有吸收),且可能不是完美的朗伯體或光譜中性(不同波長(zhǎng)反射率略有差異)。優(yōu)化: 選擇較高反射率、較佳朗伯特性和光譜中性的涂層(如Spectralon?優(yōu)于BaSO?),并定期清潔維護(hù)。VIS-NIR光譜均勻光源檢測(cè)儀積分球可用于測(cè)量紫外(UV)和紅外(IR)光源,但需特殊涂層適配。

測(cè)試步驟:測(cè)試前準(zhǔn)備:(1)根據(jù)燈具的實(shí)際尺寸,挑選適合的積分球;(2)依據(jù)燈具光源的光通量,選取相近的標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行校驗(yàn)和定標(biāo);(3)確保環(huán)境溫度維持在25±1℃,且在測(cè)試過(guò)程中,應(yīng)避免空調(diào)風(fēng)直接吹向積分球。這是因?yàn)轱L(fēng)吹拂積分球會(huì)導(dǎo)致球體表面溫度波動(dòng),同時(shí),標(biāo)準(zhǔn)燈點(diǎn)亮?xí)r燈絲溫度較高,若冷風(fēng)直接吹到燈上,會(huì)影響燈的使用壽命??傊?,積分球的典型應(yīng)用涵蓋了光度測(cè)量、顏色測(cè)量、環(huán)境光學(xué)測(cè)量、光學(xué)材料測(cè)試、醫(yī)學(xué)光學(xué)測(cè)試等領(lǐng)域,為科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)診斷提供了有力的支持。
測(cè)試步驟:查驗(yàn)。在設(shè)備使用前,必須進(jìn)行嚴(yán)格的查驗(yàn)。這一步驟中,應(yīng)選用與測(cè)試樣品光通量相近的標(biāo)準(zhǔn)燈,并仔細(xì)核對(duì)標(biāo)準(zhǔn)燈的計(jì)量日期和計(jì)量周期,以確保其處于有效使用范圍內(nèi)。一旦計(jì)量證書檢查合格,便可將標(biāo)準(zhǔn)燈安裝在積分球內(nèi),并連接外接直流電源和功率計(jì)。接下來(lái),按照計(jì)量證書上聲明的電流(電壓)來(lái)點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)燈,并確保光源準(zhǔn)確位于積分球的中心。然后,在軟件操作界面中啟動(dòng)連續(xù)測(cè)試,直至測(cè)得的光通量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),即可讀取光通量值。通常,若5分鐘內(nèi)光通量的變化不超過(guò)0.5%,則認(rèn)為已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。積分球可用于測(cè)量閃光燈、頻閃光源的瞬時(shí)光通量輸出。

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(guò)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(guò)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(kāi)始定標(biāo),設(shè)備將自動(dòng)完成定標(biāo)過(guò)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。積分球普遍應(yīng)用于汽車照明、顯示屏背光、投影儀等產(chǎn)品的光學(xué)性能測(cè)試。D75 光源太陽(yáng)光模擬器使用方法
積分球內(nèi)部涂層通常采用硫酸鋇或聚四氟乙烯材料,確保光線均勻分布。Helios均勻光源傳感器
積分球的優(yōu)點(diǎn)和局限性:積分球作為一種光學(xué)元件,具有以下優(yōu)點(diǎn):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,提高測(cè)量精度。可以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同,提高測(cè)量再現(xiàn)性??梢詼y(cè)量各種角度的光線,從而得到更全方面的顏色信息。然而,積分球也存在一些局限性:價(jià)格較高,制造和維修成本較大。對(duì)于不同形狀和尺寸的樣品,需要使用不同大小和形狀的積分球,通用性較差。在測(cè)量某些特定形狀和材質(zhì)的樣品時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生誤差。Helios均勻光源傳感器