將待測樣品置于球壁或球心,把光束引入球內,并依次照射樣品和球內壁的高漫反射涂層(或已知反射比的標準反射體),從樣品及球內壁反射的光束,經球內多次反射后,在球壁產生的輻射照度與樣品及球內初次被照面的反射比有關。在球內壁另一位置的探測器將分別產生兩個輸出信號,其比值即為樣品反射比的一定測量。若用標準反射體,則探測器的兩個輸出信號比就是樣品與標準反射體的反射比之比值,因此給出反射比的相對測量。將待測樣品置于球壁或球心,把光束引入球內(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。進入球內的光束經多次反射后,使球壁成為一個理想的漫射光源。將探測器一次對準樣品和球壁某部位測量,其比值就是樣品的反射比。積分球內部光路的優化,提高了光線的利用率。D75 光源Helios標準光源檢測儀
積分球根據應用可分為四個基本類別:均勻光源、燈具或光源測量、反射率和透射率測量以及激光功率測量。確實,每個應用類別都有其特定的需求和挑戰,需要我們以細微的方式調整和優化積分球以提供較佳的性能。積分球在許多領域都有普遍的應用,其中較常見的兩種應用是作為測量燈具總通量的測量工具和作為校準其他儀器的均勻光源。在這些應用中,積分球的用途特別普遍,能夠集成來自狹窄準直光束的光源,如激光,或來自全向光源,如白熾燈泡或熒光燈。輻亮度太陽光模擬器UV波段在光譜分析中,積分球提供了穩定的光源輸出。
積分球尺寸的選擇:積分球也可根據積分球尺寸大小和內部涂層進行分類。積分球內徑尺寸1mm-3m可選,積分球的大小取決于實際應用需求。例如小的積分球可以很好的集成到其他設備中。在快脈沖激光功率測量的情況下,使用小型積分球和探測器確實可以確保檢測上升時間不會受到不利影響。這是因為小型積分球的內部表面通常由高反射材料制成,能夠將入射光有效地散射和反射,從而提高了光的收集效率。對于非常大的多向光源,如高壓鈉燈或長熒光燈管,由于這些光源的尺寸較大,可能需要直徑大于1米的積分球來安裝并將燈置于球體內。這樣做的好處是可以更好地適應這些大光源,并減少因光源尺寸過大而對測量結果產生的影響。
積分球的原理和典型應用:1.積分球的原理,積分球是一種球形儀器,通過測量球的旋轉角度來確定位置和運動的工具。其主要原理是基于陀螺儀和加速度計的測量。1.1 陀螺儀原理,陀螺儀是一種測量旋轉角速度的裝置。積分球中的陀螺儀通過測量球在三個軸向上的轉動角速度來確定球的旋轉狀態。1.2加速度計原理,加速度計是一種測量加速度的裝置。積分球中的加速度計通過測量球在三個軸向上的加速度來確定球的運動狀態。積分球integrating sphere具有高反射性內表面的空心球體。用來對處于球內或放在球外并靠近某個窗口處的試樣對光的散射或發射進行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進入并與檢測器靠得較近。在球的內表面涂有無波長選擇性的(均勻)漫反射性的白色涂料。在球內任一方向上的照度均相等。 所屬學科: 機械工程(一級學科) ;光學儀器(二級學科) ;光學測試儀器(三級學科)。積分球的形狀通常是球形,但也可以根據需要制成其他形狀,如橢球形。
積分球可用于測試光源的光通量,色溫,光效等參數。積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集,在積分球內部經過多次反射后非常均勻地散射在積分球內部。使用積分球來測量光通量時,可使得測量結果更為可靠,積分球可降低并除去由光線地形狀、發散角度、及探測器上不同位置地響應度差異所造成地測量誤差。高等物理光學分類:(1)幾何光學,(2)物理光學,(3)量子光學,初等物理分類:(1)初中階段:幾何光學,(2)高中階段:幾何光學、物理光學,(3)說明:一般生活中提到的光學就是高中階段的分類標準。積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集,在積分球內部經過多次反射后非常均勻地散射在積分球內部。D75 光源Helios標準光源檢測儀
通過積分球,可以計算地球表面到地核的地震波傳播,為地震學研究提供幫助。D75 光源Helios標準光源檢測儀
積分球輻射源是一種非常優異的定標光源,其輸出的輻亮度面均勻性和穩定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領域,被普遍用于光學探測器的實驗室定標,空間光學遙感儀器發射前的地面輻射定標。因此輻射源的穩定性、準確性對于輻射定標非常關鍵,直接影響到被定標儀器探測結果。影響積分球輻射源輸出穩定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩定性、積分球內部材料的反射率穩定性和球內擋板設置,三者會影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。D75 光源Helios標準光源檢測儀