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。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。D50光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源測試方法
積分球是一個內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的空腔球體,又稱光度球,光通球等。球內(nèi)壁上涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系數(shù)接近于1的材料。常用的材料是PTFE或硫酸鋇,將它和膠質(zhì)粘合劑混合均勻后,噴涂在內(nèi)壁上。光線由輸入孔入射后,光線在此球內(nèi)部被均勻的反射及漫射,因此輸出孔所得到的光線為相當(dāng)均勻的漫射光束。而且入射光的入射角度、空間分布、及極化皆不會對輸出的光束強度及均勻度造成影響。也因為光線經(jīng)過積分球內(nèi)部的積分后才射出,因此積分球亦可當(dāng)作一光強度衰減器。其輸出強度與輸入強度比約為:光輸出孔的面積/積分球內(nèi)部的表面積。輻亮度輻射定標(biāo)量子效率積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進行定制。
顯然,有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處,這樣就嚴(yán)重破壞了球體的球面度,進而影響光線散射的均勻性。特別是當(dāng)2π開口比較大時,這種影響就更加明顯。積分球的外觀確是個中空的球體,外壁由金屬構(gòu)成,內(nèi)壁涂有擴散率很高的物質(zhì),如:硫酸鋇(BaSO4)或詩貝倫(SPEKTRON);硫酸鋇涂層的積分球價格較便宜,等效透過率的基線平坦度 T入稍差,但反射率(P入)較高,可達(dá)到 P入≥0.92;而詩貝倫涂層的積分球剛好與硫酸鋇涂層的相反,它的基線平坦度 T入 更趨于平直,但反射率稍差,P入≥0.80。它的內(nèi)徑可以做到從幾十毫米~幾百毫米不等;但內(nèi)徑越大則價格也越貴。
成像和非成像校準(zhǔn)用均勻光源,積分球可以近乎完美的創(chuàng)造均勻光源。輻射度是離開光源或輻射面的每個立體角的通量密度。輻照度是落在表面上的通量密度,在表面的平面上測量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計正確的情況下,可以產(chǎn)生接近完美的多光譜漫射光源和朗伯光源,與視角無關(guān)。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。積分球作為光源積分器,在光學(xué)測量領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。
積分球的基本工作原理:光線由輸入孔入射后,在積分球內(nèi)部被均勻地反射及漫射,并在球面上形成均勻的光強分布,輸出孔所得到的光線為非常均勻的漫射光束。而且入射光的入射角度、空間分布、以及極性都不會對輸出的光束強度和均勻度造成影響。同時因為光線經(jīng)過積分球內(nèi)部的均勻分布后才射出,因此積分球也可當(dāng)作一個光強衰減器,輸出強度與輸入強度比大約為:光輸出孔面積/積分球內(nèi)部的表面積。對于積分球內(nèi)壁上的輻亮度必須考慮多次反射與開口處通量損失。若以傳播距離不同偏軸半徑光強度與同距離時軸心點所接收的光強度的比值表示縱坐標(biāo),以光積分球出口的垂直距離為橫坐標(biāo)。可以看出積分球出射的光斑隨著距離的增加而均勻,首先是偏軸半徑的光強與中心光強相差的增大,然后隨著距離越來越大,光斑又趨于均勻。積分球在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域,如市場分析、資源配置等方面,也具有實用價值。D50光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源測試方法
積分球的反射性能直接影響到光學(xué)測量的結(jié)果。D50光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源測試方法
積分球,又稱積分儀,是一種用于測量物體力學(xué)性質(zhì)的實驗儀器。它由一個固定在球軸上的球體和一個與球相連的臂組成,臂上通常安裝有傳感器用于測量力的大小。當(dāng)物體施加在積分球上的力矩通過球軸傳遞給傳感器時,傳感器可以測量出力的大小。根據(jù)測得的力矩和角位移,可以計算出物體施加在積分球上的力。總而言之,積分球是一種能夠測量物體施加在它上面的力矩的實驗儀器,可以應(yīng)用于力學(xué)實驗、力矩傳感、姿態(tài)感知和動態(tài)平衡等領(lǐng)域。D50光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源測試方法