2025-03-22 02:11:30
積分球又稱為光通球,光度球,是一個中空的完整的內壁涂有白色漫反射材料的開腔球體,球殼內壁上開有幾個窗孔,用于進光孔和安放光接收器等。積分球內壁上涂有漫反射材料,也就是漫反射材料接近于1的材料,使得球內壁可見光的光譜范圍內的光譜反射比都在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部的每次反射都有不同路徑,更易使光均勻。對于積分球球壁上開有2π測量口的球體,當采用4π方法測量時,其開口的擋板比較好的設計方法是擋板和球體有相同的球面度,這樣當用擋板封貼在開口處時,擋板和球體可以形成一個完整的球面,對于光線的散射基本不造成影響。積分球的設計精巧,為光學測量提供了理想的解決方案。上海Helios標準光源
積分球輻射源是一種非常優異的定標光源,其輸出的輻亮度面均勻性和穩定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領域,被普遍用于光學探測器的實驗室定標,空間光學遙感儀器發射前的地面輻射定標。因此輻射源的穩定性、準確性對于輻射定標非常關鍵,直接影響到被定標儀器探測結果。影響積分球輻射源輸出穩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定性、積分球內部材料的反射率穩定性和球內擋板設置,三者會影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。上海Helios標準光源積分球被廣泛應用于照明產品的性能測試中。
積分球在實驗研究中有普遍的用途。其中一些應用包括:力學實驗:積分球可以用于測量物體施加在它上面的力矩,用于研究物體的力學性質,如力的大小、方向和作用點等。力矩傳感器:積分球所配備的傳感器可以用于測量力矩,比如在機械工程中用于測量旋轉部件的扭矩。姿態感知:積分球可以用于測量物體在空間中的姿態,如角位移和角速度等。這在航空航天、機器人和導航等領域中有著重要的應用。動態平衡:利用積分球的力矩測量功能,可以對旋轉設備進行動態平衡,以提高其工作穩定性。
但是無論是測透射還是測反射,具有各向異性的樣品光束在積分球體內進行全方面的漫反射,然后一個被平均化了的光信號被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進一步的放大。這就是積分球檢測器的簡單放大原理。這種積分球檢測器的優點是克服了傳統的單一使用光電倍增管作為檢測器所產生的弊病,對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,較終使測試精度得以提高了。為獲得較高的測量準確度,積分球的開孔比應盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個球內壁面積之比。積分球與概率論相結合,可以研究隨機粒子在球體內的分布規律。
反射率和透射率的測量:積分球可用于測量物體的反射率和透射率。通過將待測物體放置在積分球的出光口處,可以測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。色度測量:積分球可用于測量物體的顏色。通過測量待測物體在各種波長下的反射光的強度,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所提供照明??偟膩碚f,積分球是一種非常有用的光學器件,普遍應用于光源測試、顏色測量、光學測量等領域。積分球是一種內壁涂有白色漫反射材料的球體,用于光學實驗和照明設計。上海Helios標準光源
積分球不僅提高了光源的均勻性,也降低了光源對實驗結果的干擾。上海Helios標準光源
球體倍增因子對表面反射率極為敏感。選擇漫反射涂層或材料會對給定設計的輻射度產生很大影響(如圖3所示)。所示的兩種涂層都具有高反射率,在350至1350 nm范圍內的反射率超過95%。因此,對于相同的積分球,人們可能預期不會有明顯的輻射度增加。然而,輻射度的相對增加大于反射率的相對增加,其系數等于球體倍增因子。雖然其中一種涂層在一定波長范圍內比另一種提供2%到15%的反射率增加,但相同的積分球設計將導致輻射度增加40%至240%。較大的增加發生在1400納米以上的近紅外光譜區域。上海Helios標準光源