由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下,隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小,產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此,積分球設(shè)計應(yīng)嘗試優(yōu)化這兩個參數(shù),以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個機器人成像系統(tǒng)的圖像,用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層,在為積分球選擇涂層時,必須考慮兩個因素:反射率和耐久性。例如,如果有足夠的光線,并且積分球?qū)⒃诳赡軐?dǎo)致積分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用,則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。在光學(xué)成像系統(tǒng)中,積分球起到了關(guān)鍵的光源調(diào)節(jié)作用。輻亮度太陽光模擬器高光譜成像
大多數(shù)球體由輕質(zhì)鋁制成,但也有使用其他材料,如鋼、塑料和玻璃纖維。“很難使球體在物理上均勻,而這是產(chǎn)生均勻的光分布的關(guān)鍵,”佛羅里達州奧蘭多市光電子實驗室的亞歷克斯·方說。鋁也是連接兩半或四分之一球體并管理密封/接縫*簡單的材料。“人們曾嘗試過只粉刷一個大房間作為積分球,但鋁是迄今為止非常好的材料。此外,明確您要測量單位(功率W,輻照度W/m2,或光通量流明),以及積分球的幾何形狀,無論是全積分球4π立體角還是半積分球2π(見圖3)?!耙粋€完整的積分球可以測量所有方向發(fā)射的設(shè)備(4π立體角),也可以測量只向前發(fā)射的設(shè)備(2π),”Weitzman說。“半積分球通常只用于2π測量?!陛椓炼忍柟饽M器高光譜成像在天文學(xué)領(lǐng)域,積分球幫助科學(xué)家研究星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu),探索宇宙的奧秘。
測量與光束空間性質(zhì)無關(guān)的光功率的積分球。常用的積分球結(jié)構(gòu)測色儀有 d/8結(jié)構(gòu)和 d/0結(jié)構(gòu)。d/8結(jié)構(gòu)色度儀有兩種測量模式 SCI和 SCE;(詳見此處),利用 SCI進行顏色測量可以有效地消除物體表面紋理對顏色測量的影響,從而獲得物體的真實色彩特征。除了測量的目的,積分球還可以均勻照射一個裝置。這在測試數(shù)字成像裝置時非常重要(例如CCD陣列)。理想情況下,在積分球內(nèi)表面的涂層在需要的波長范圍內(nèi)都具有很高的反射率,并且反射為漫反射。如果積分球和小端口處的光學(xué)損耗很小,多次反射會導(dǎo)致在積分球內(nèi)部具有很高的光強,從而具有很高的光學(xué)效率,即使積分球比光源和探測器的尺寸都大。
積分球測試基礎(chǔ)知識:光參數(shù):1、光通量,在單位時間內(nèi),某種光源發(fā)出的可見光量稱為該光源的光通量(即光輸出),單位為流明(lm)。2、光效,光源所發(fā)出的光通量與所消耗的電功率之比稱為光效,單位為流明/瓦(lm/W)。3、初始光通量,燈在點亮100小時后測試出的光通量稱為初始光通量。4、光通維持率,燈在規(guī)定條件下點亮,在壽命期內(nèi)某一特定時間的光通量與該燈的初始光通量之比為光通維持率,用百分比表示。燈具的積分球/光譜測試主要輸出的參數(shù)有:顯示指數(shù)、色溫、X&Y值、色容差、色度差,也可以測試光源類產(chǎn)品的光通量效率。利用積分球,可以求解球體表面的光照強度分布,為照明設(shè)計提供依據(jù)。
微光積分球均勻光源,微光積分球均光源系統(tǒng)采用300mm內(nèi)徑主積分球,100mm內(nèi)附球 (也可以按用戶定制),該微光積分球均勻光源系統(tǒng)采樣了高精度穩(wěn)壓電源、全自動電控光闌、大靶面微光照度探頭和均勻光源光強度探頭、嵌入式光源光路模塊、機械結(jié)構(gòu)裝置、專門使用軟件控制系統(tǒng)。微光積分球光源采用了獨有楔形漸變光闌及可變孔徑光闌設(shè)計,實現(xiàn)在恒定色溫下光強可調(diào),同時采用了高精度um級步進電機,可實現(xiàn)雙微光積分球均勻光強度的高穩(wěn)定性、大動態(tài)范圍、高精度光強分辨測試,可以普遍應(yīng)用于生物、微光成像及定量測量校準(zhǔn)、微光補償/模擬星空/低亮度的的各項光學(xué)實驗校準(zhǔn)、相機校準(zhǔn)、衛(wèi)星遙感校準(zhǔn)測量、輻亮度/輻照度校準(zhǔn)測量、夜視系統(tǒng)、安全攝像頭及高靈敏度成像儀CMOS/CCD光譜響應(yīng)測試校準(zhǔn)測試等領(lǐng)域積分球的內(nèi)壁材料通常選擇高反射率的材料,以確保光線的均勻反射。輻亮度太陽光模擬器高光譜成像
積分球的設(shè)計精巧,為光學(xué)測量提供了理想的解決方案。輻亮度太陽光模擬器高光譜成像
需要注意的是,積分球的靈敏度相對于傳統(tǒng)的功率計要低一些。這可能會成為積分球的一個潛在缺點,因為較低的靈敏度可能會影響其對低功率光源的測量準(zhǔn)確性。此外,根據(jù)NIST可追溯的標(biāo)準(zhǔn)進行校準(zhǔn)也是優(yōu)化積分球測量性能的重要步驟。通過校準(zhǔn),可以確保積分球的衰減特性和測量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性,從而提高測量的準(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量,以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測量。也用于測量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產(chǎn)生均勻的光場來校準(zhǔn)遙感相機。輻亮度太陽光模擬器高光譜成像