將待測(cè)樣品置于球壁或球心,把光束引入球內(nèi),并依次照射樣品和球內(nèi)壁的高漫反射涂層(或已知反射比的標(biāo)準(zhǔn)反射體),從樣品及球內(nèi)壁反射的光束,經(jīng)球內(nèi)多次反射后,在球壁產(chǎn)生的輻射照度與樣品及球內(nèi)初次被照面的反射比有關(guān)。在球內(nèi)壁另一位置的探測(cè)器將分別產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào),其比值即為樣品反射比的一定測(cè)量。若用標(biāo)準(zhǔn)反射體,則探測(cè)器的兩個(gè)輸出信號(hào)比就是樣品與標(biāo)準(zhǔn)反射體的反射比之比值,因此給出反射比的相對(duì)測(cè)量。將待測(cè)樣品置于球壁或球心,把光束引入球內(nèi)(或在入射孔處放一漫透射體),并在入射孔與樣品之間用擋板屏蔽。進(jìn)入球內(nèi)的光束經(jīng)多次反射后,使球壁成為一個(gè)理想的漫射光源。將探測(cè)器一次對(duì)準(zhǔn)樣品和球壁某部位測(cè)量,其比值就是樣品的反射比。在光學(xué)測(cè)量中,積分球提供了穩(wěn)定的、無陰影的光照環(huán)境。氙燈積分球校準(zhǔn)系統(tǒng)
積分球的原理和典型應(yīng)用:1.積分球的原理,積分球是一種球形儀器,通過測(cè)量球的旋轉(zhuǎn)角度來確定位置和運(yùn)動(dòng)的工具。其主要原理是基于陀螺儀和加速度計(jì)的測(cè)量。1.1 陀螺儀原理,陀螺儀是一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度的裝置。積分球中的陀螺儀通過測(cè)量球在三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度來確定球的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。1.2加速度計(jì)原理,加速度計(jì)是一種測(cè)量加速度的裝置。積分球中的加速度計(jì)通過測(cè)量球在三個(gè)軸向上的加速度來確定球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。積分球integrating 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。在球的內(nèi)表面涂有無波長(zhǎng)選擇性的(均勻)漫反射性的白色涂料。在球內(nèi)任一方向上的照度均相等。 所屬學(xué)科: 機(jī)械工程(一級(jí)學(xué)科) ;光學(xué)儀器(二級(jí)學(xué)科) ;光學(xué)測(cè)試儀器(三級(jí)學(xué)科)。輻亮度太陽光模擬器校準(zhǔn)系統(tǒng)積分球的應(yīng)用,為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域帶來了更高的測(cè)量精度。
需要注意的是,積分球的靈敏度相對(duì)于傳統(tǒng)的功率計(jì)要低一些。這可能會(huì)成為積分球的一個(gè)潛在缺點(diǎn),因?yàn)檩^低的靈敏度可能會(huì)影響其對(duì)低功率光源的測(cè)量準(zhǔn)確性。此外,根據(jù)NIST可追溯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)也是優(yōu)化積分球測(cè)量性能的重要步驟。通過校準(zhǔn),可以確保積分球的衰減特性和測(cè)量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性,從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。積分球的應(yīng)用:積分球被普遍應(yīng)用于照明光源和激光器的光功率測(cè)量,以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測(cè)量。也用于測(cè)量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產(chǎn)生均勻的光場(chǎng)來校準(zhǔn)遙感相機(jī)。
積分球球體倍增因子對(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(zhǎng)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。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。
積分球經(jīng)常被用來檢測(cè)光源的光通量、色溫、光效等參數(shù),還可以測(cè)量反射率、透光率等。積分球是一個(gè)空心球,具有漫反射的內(nèi)表面,通常具有兩個(gè)或多個(gè)小開口來引入光或者鏈接光電探測(cè)器,還有一些擋板來阻止光源直接照射到探測(cè)器上。這種結(jié)構(gòu)會(huì)使光進(jìn)入探測(cè)器前發(fā)生多次漫反射,因此到達(dá)探測(cè)器的光通量非常均勻,幾乎由于光在空間或者偏振的特性無關(guān):探測(cè)光功率只與總的入射光功率有關(guān)。這樣可以測(cè)量激光二極管總的輸出功率,即使在光束發(fā)散角很大的情況下。積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進(jìn)行定制。手機(jī)攝像頭均勻光源批發(fā)
積分球在物理學(xué)中,是研究物質(zhì)分布、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的重要工具。氙燈積分球校準(zhǔn)系統(tǒng)
積分球是一種光學(xué)器件,其內(nèi)部涂有漫反射材料,能夠使入射的光線在球內(nèi)壁發(fā)生多次漫反射,從而得到均勻的照明。積分球有多種用途,主要包括以下幾個(gè)方面:光源光通量、色溫、光效等參數(shù)的測(cè)量:積分球可用于測(cè)試光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)。其基本原理是光通過采樣口被積分球收集,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地形狀、發(fā)散角度、及探測(cè)器上不同位置地響應(yīng)度差異所造成地測(cè)量誤差。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(zhǎng)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。氙燈積分球校準(zhǔn)系統(tǒng)