2025-03-22 02:11:30
積分球又稱為光通球,光度球,是一個(gè)中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開腔球體,球殼內(nèi)壁上開有幾個(gè)窗孔,用于進(jìn)光孔和安放光接收器等。積分球內(nèi)壁上涂有漫反射材料,也就是漫反射材料接近于1的材料,使得球內(nèi)壁可見光的光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上。顯然,積分球球體肯定是越圓越好,這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑,更易使光均勻。對(duì)于積分球球壁上開有2π測(cè)量口的球體,當(dāng)采用4π方法測(cè)量時(shí),其開口的擋板比較好的設(shè)計(jì)方法是擋板和球體有相同的球面度,這樣當(dāng)用擋板封貼在開口處時(shí),擋板和球體可以形成一個(gè)完整的球面,對(duì)于光線的散射基本不造成影響。積分球的設(shè)計(jì)精巧,為光學(xué)測(cè)量提供了理想的解決方案。上海Helios標(biāo)準(zhǔn)光源
積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標(biāo)光源,其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域,被普遍用于光學(xué)探測(cè)器的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo),空間光學(xué)遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標(biāo)。因此輻射源的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性對(duì)于輻射定標(biāo)非常關(guān)鍵,直接影響到被定標(biāo)儀器探測(cè)結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會(huì)影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。上海Helios標(biāo)準(zhǔn)光源積分球被廣泛應(yīng)用于照明產(chǎn)品的性能測(cè)試中。
積分球在實(shí)驗(yàn)研究中有普遍的用途。其中一些應(yīng)用包括:力學(xué)實(shí)驗(yàn):積分球可以用于測(cè)量物體施加在它上面的力矩,用于研究物體的力學(xué)性質(zhì),如力的大小、方向和作用點(diǎn)等。力矩傳感器:積分球所配備的傳感器可以用于測(cè)量力矩,比如在機(jī)械工程中用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)部件的扭矩。姿態(tài)感知:積分球可以用于測(cè)量物體在空間中的姿態(tài),如角位移和角速度等。這在航空航天、機(jī)器人和導(dǎo)航等領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。動(dòng)態(tài)平衡:利用積分球的力矩測(cè)量功能,可以對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)平衡,以提高其工作穩(wěn)定性。
但是無論是測(cè)透射還是測(cè)反射,具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進(jìn)行全方面的漫反射,然后一個(gè)被平均化了的光信號(hào)被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進(jìn)一步的放大。這就是積分球檢測(cè)器的簡(jiǎn)單放大原理。這種積分球檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測(cè)器所產(chǎn)生的弊病,對(duì)于不同的樣品光束的形狀則無需再加考慮了,使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致,較終使測(cè)試精度得以提高了。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。積分球與概率論相結(jié)合,可以研究隨機(jī)粒子在球體內(nèi)的分布規(guī)律。
反射率和透射率的測(cè)量:積分球可用于測(cè)量物體的反射率和透射率。通過將待測(cè)物體放置在積分球的出光口處,可以測(cè)量出該物體的反射光和透射光的比例,從而得到其反射率和透射率。色度測(cè)量:積分球可用于測(cè)量物體的顏色。通過測(cè)量待測(cè)物體在各種波長下的反射光的強(qiáng)度,可以得出該物體的顏色特性。均勻照明:積分球也可用作均勻照明器,為需要均勻照明的場(chǎng)所提供照明??偟膩碚f,積分球是一種非常有用的光學(xué)器件,普遍應(yīng)用于光源測(cè)試、顏色測(cè)量、光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域。積分球是一種內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的球體,用于光學(xué)實(shí)驗(yàn)和照明設(shè)計(jì)。上海Helios標(biāo)準(zhǔn)光源
積分球不僅提高了光源的均勻性,也降低了光源對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。上海Helios標(biāo)準(zhǔn)光源
球體倍增因子對(duì)表面反射率極為敏感。選擇漫反射涂層或材料會(huì)對(duì)給定設(shè)計(jì)的輻射度產(chǎn)生很大影響(如圖3所示)。所示的兩種涂層都具有高反射率,在350至1350 nm范圍內(nèi)的反射率超過95%。因此,對(duì)于相同的積分球,人們可能預(yù)期不會(huì)有明顯的輻射度增加。然而,輻射度的相對(duì)增加大于反射率的相對(duì)增加,其系數(shù)等于球體倍增因子。雖然其中一種涂層在一定波長范圍內(nèi)比另一種提供2%到15%的反射率增加,但相同的積分球設(shè)計(jì)將導(dǎo)致輻射度增加40%至240%。較大的增加發(fā)生在1400納米以上的近紅外光譜區(qū)域。上海Helios標(biāo)準(zhǔn)光源