積分球測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí):光參數(shù):1、光通量,在單位時(shí)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(diǎn)亮100小時(shí)后測(cè)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(diǎn)亮,在壽命期內(nèi)某一特定時(shí)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(cè)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(cè)試光源類產(chǎn)品的光通量效率。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)。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器模塊化設(shè)計(jì)
激光功率測(cè)量,積分球很容易捕獲或者集成近準(zhǔn)直光源例如激光光束或者高度分散的光源(例如激光二極管或VCSEL)。由于積分球獨(dú)特幾何結(jié)構(gòu),激光束功率測(cè)量不受激光束偏振及校準(zhǔn)的影響。在不影響探測(cè)器信號(hào)的情況下,該系統(tǒng)可使用開放端口,或可安裝激光二極管模塊或縮孔器的光纖適配器。 (圖5)??梢蕴砑宇~外的端口來(lái)執(zhí)行并行光譜表征,使其成為可靠的激光二極管壽命測(cè)試的理想設(shè)備。成像和非成像校準(zhǔn)用均勻光源,積分球是一種近乎完美的創(chuàng)造均勻光源的方法。輻射度是離開光源或輻射面的每個(gè)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(cè)量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計(jì)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(wú)關(guān)(圖6)。A光源輻射定標(biāo)供應(yīng)商積分球與高斯定律相結(jié)合,揭示了電磁場(chǎng)中球?qū)ΨQ問(wèn)題的解。
積分球的典型應(yīng)用,積分球的典型應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:1.光度測(cè)量:積分球可以用來(lái)測(cè)量各種光源的光度,如LED燈、熒光燈、白熾燈等。通過(guò)積分球內(nèi)部的測(cè)量設(shè)備,可以準(zhǔn)確地測(cè)量這些光源的光通量、光強(qiáng)度、色溫等光度參數(shù)。2.顏色測(cè)量:積分球可用于測(cè)量物體的顏色,包括反射光和透射光的測(cè)量。通過(guò)測(cè)量物體在不同波長(zhǎng)下的反射率和透射率,可以確定物體的顏色特性,如色差、色溫等。3.均勻光源:積分球可以產(chǎn)生均勻的光源,被普遍應(yīng)用于照明工程、光學(xué)儀器測(cè)試等領(lǐng)域。
積分:1.理想積分球原理,理想積分球的條件:A、積分球地內(nèi)表面為一完整地幾何球面,半徑處處相等;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對(duì)于各種波長(zhǎng)的入射光線具有相同的漫反射比;C、球內(nèi)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有實(shí)物的抽象光源。2.影響積分球測(cè)量精度的因素:A、球內(nèi)壁是均勻的理想漫射層,服從朗伯定則;B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率相等;C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的;D、球半徑處處相等,球內(nèi)除燈外無(wú)其他物體存在;E、窗口材料是中性的,其E符合照度的余弦定則,實(shí)際情況與理想條件不符合會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差,故需修正。利用積分球,可以求解球體內(nèi)部的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)等物理量分布。
抱負(fù)積分球的條件:A、積分球內(nèi)外表為一完整的幾何球面,半徑處處持平;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,關(guān)于各種波長(zhǎng)的入射光線具有相同的漫反射比;C、球內(nèi)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有什物的抽象光源。影響積分球丈量精度的因素:A、球內(nèi)壁是均勻的抱負(fù)漫射層,服從朗伯定則;B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率持平;C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的;D、球半徑處處持平,球內(nèi)除燈外無(wú)其他物體存在;所以,積分球內(nèi)壁起球,剝落,黃變都會(huì)影響其丈量精度。積分球內(nèi)光源的均勻性對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果至關(guān)重要。Spectra-UT 超可調(diào)光譜輻射定標(biāo)焦平面陣列
積分球的內(nèi)壁材料能夠?qū)⒐饩€均勻地反射到球內(nèi)各個(gè)方向,實(shí)現(xiàn)光的均勻分布。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器模塊化設(shè)計(jì)
較常見的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀器為d/8結(jié)構(gòu),也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測(cè)色儀,有兩種丈量模式SCI和SCE;采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對(duì)色彩丈量的影響,進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。積分球作為一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度和加速度的儀器,具有精度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在導(dǎo)航、航天、機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)追蹤、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲控制和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有普遍的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的發(fā)展,積分球的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普遍。以上就是積分球的原理和典型應(yīng)用的簡(jiǎn)要介紹。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器模塊化設(shè)計(jì)