積分球之所以被普遍應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)光學(xué)領(lǐng)域,主要原因是被測光源由于強(qiáng)度過大,光電探測裝置無法承載光源的直接照射,需要使光強(qiáng)弱化后才能進(jìn)行測量,所以積分球應(yīng)運(yùn)而生。積分球就是其均勻的光譜發(fā)布性而被普遍使用,所以我們可以大概知道,理想的積分球必須滿足以下幾個(gè)要求:1、球內(nèi)壁到球心位置接近一致;2、內(nèi)部涂層漫反...
什么是積分球?積分球是一個(gè)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。球壁上開一個(gè)或幾個(gè)窗孔,用作進(jìn)光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內(nèi)壁應(yīng)是良好的球面,通常要求它相對于理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%。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。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇,將它和膠質(zhì)粘合劑混合均勻后,噴涂在內(nèi)壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上,這樣,進(jìn)入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射,在內(nèi)壁上形成均勻照度。為獲得較高的測量準(zhǔn)確度,積分球的開孔比應(yīng)盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個(gè)球內(nèi)壁面積之比。為了保證積分球的測量精度,需要定期對積分球進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù)。廣州光通球供應(yīng)商推薦
積分球原理積分球的神奇之處源于其獨(dú)特的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)。球體內(nèi)涂覆的反射性材料,如白熾燈或熒光燈,在球體表面形成光線的多次反射。這些光線在球體中心匯聚,從而實(shí)現(xiàn)了球體表面各個(gè)位置的均勻光強(qiáng)分布。積分球光強(qiáng)分布的測量結(jié)果,有助于評估光源的發(fā)光特性,如光通量、色溫與顯色指數(shù)等作為光源測試領(lǐng)域的佼佼者,積分球憑借其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和出色的性能,在光源評估、光譜分析、環(huán)境光測量等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,積分球在光源測試領(lǐng)域的應(yīng)用前景將更加廣闊。廣州通用光通球供應(yīng)商推薦積分球的設(shè)計(jì)和制造需要遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,以確保其測試結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。
買積分球需要注意什么參數(shù)?積分球的涂層:積分球內(nèi)壁涂層反射率ρ(λ)和積分球等效透過率τ(λ)是積分球較重要的質(zhì)量指標(biāo)。積分球的擋光板擋:光板介于燈與窗口之間,擋屏的作用是使燈發(fā)出的光線不能直接到達(dá)球壁AB處,同時(shí)球壁ED處的漫反射光線也不能直接經(jīng)過窗口然后射向光探測器。反射率是指:在給定方向照射下,物體反射到球空間的輻射通量與與入射物體表面輻射通量之比。為了使光探測的測量值準(zhǔn)確,并接近人眼視覺函數(shù),除要求探測器具有良好的線性響應(yīng)之外,還需要在前面加裝V(λ)濾光器。
積分球結(jié)構(gòu)積分球的精妙設(shè)計(jì)包括球體、球殼、入口和出口等組成部分。球殼內(nèi)涂覆高反射性涂料,用于收集和反射球體內(nèi)的光線。入口和出口分別位于球體的頂部和底部,光源通過這些入口引入,并在出口處釋放。在實(shí)際應(yīng)用中,積分球通常包括以下組件:1. 光源:作為積分球的關(guān)鍵,光源可選擇白熾燈、熒光燈或鹵素?zé)舻劝l(fā)光體,以滿足不同的測試需求。2. 內(nèi)部反射材料:積分球內(nèi)部涂覆著高反射性涂料,它們在光線傳播過程中起著關(guān)鍵作用。這種涂料的反射率越高,球體內(nèi)的光強(qiáng)分布越均勻。3. 外部反射材料:積分球外部通常覆蓋有反射性材料,用于將球體內(nèi)的光線反射回內(nèi)部。外部反射材料的選擇應(yīng)考慮到反射率、透射率和耐候性等因素。4. 傳感器:傳感器安裝在球體內(nèi)部,用于測量光源發(fā)出的光線。傳感器可以是光譜儀、光度計(jì)或其他類型的光強(qiáng)測量設(shè)備。使用積分球時(shí)需要避免直接照射到球內(nèi)壁,以免對測量結(jié)果產(chǎn)生干擾。
積分球的作用:1、光接收器:被測光經(jīng)積分球上的小孔進(jìn)入球內(nèi),在內(nèi)壁上設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)光探測器,由光探測器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比,這樣就可以根據(jù)輸出光電流的變化,得知進(jìn)入積分球的光通量的變化。2、均勻照亮的物面:在積分球內(nèi)壁上與出光孔對稱地均勻設(shè)置幾個(gè)燈泡(通常有四個(gè)或六個(gè))。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個(gè)均勻明亮的發(fā)光球面,該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性測量。3、球形平行光管:帶有準(zhǔn)直物鏡、燈泡、和黑、白塞子的積分球稱為球形平行光管,它用于測量望遠(yuǎn)系數(shù)的雜光系數(shù),積分球測量時(shí),通過光電探測器分別測得黑體目標(biāo)像和”白塞子”像的照度,也就是光電探測器分別測得的對應(yīng)指示值,經(jīng)過計(jì)算即可得到被測望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因?yàn)槿敉h(yuǎn)鏡對明亮天空中一個(gè)黑體目標(biāo)的成像不是全黑的,則說明望遠(yuǎn)鏡除對目標(biāo)成像外,還有雜光射到像面上。積分球內(nèi)部涂有漫反射材料,確保光線在其中多次反射,實(shí)現(xiàn)均勻照明。廣州透過率光通球品牌推薦
在顏色科學(xué)中,積分球可以幫助研究顏色的測量和匹配方法。廣州光通球供應(yīng)商推薦
積分球的基本原理是使光源照射在球的中心發(fā)光,發(fā)出的光將漫反射到球內(nèi)壁的涂層上。漫射光將通過漫反射并繼續(xù)循環(huán),直到球的整個(gè)內(nèi)表面的光通量一致為止。然后安裝在球壁上的探頭讀出光源發(fā)出的光通量。積分球一般只能用來測試發(fā)光的光源的色溫、光通量、色坐標(biāo)、色容差、光效和光譜帶。色容差是指表征光色電檢測系統(tǒng)軟件計(jì)算的X、Y值與標(biāo)準(zhǔn)光源之間差別。數(shù)值越小,準(zhǔn)確度越高。光效是指光源所發(fā)出的總光通量與該光源所消耗的電功率(瓦)的比值,單位為lm/w。例如A燈與B燈總光通均為100lm,A燈所耗為10W,B燈為20W,那么可以認(rèn)為A燈比B燈要節(jié)能。廣州光通球供應(yīng)商推薦
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