根據(jù)積分球的應(yīng)用,積分球種類(lèi)可以分為測(cè)激光功率積分球、反射率積分球、透光率積分球、熒光量子效率積分球、測(cè)水質(zhì)分析積分球、均勻光源積分球等,根據(jù)材料和工藝又可分為噴涂積分球、發(fā)泡積分球、鍍金積分球等等。積分球又稱(chēng)為光通球,光度球,是一個(gè)中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開(kāi)腔球體,球殼內(nèi)壁上開(kāi)有幾個(gè)窗孔,用于進(jìn)光孔和安放光接收器等。積分球內(nèi)壁上涂有漫反射材料,也就是漫反射材料接近于1的材料,使得球內(nèi)壁可見(jiàn)光的光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上。積分球的光學(xué)性能直接影響到光學(xué)儀器的性能表現(xiàn)。VIS-NIR光源均勻光源作用
需要注意的是,積分球的靈敏度相對(duì)于傳統(tǒng)的功率計(jì)要低一些。這可能會(huì)成為積分球的一個(gè)潛在缺點(diǎn),因?yàn)檩^低的靈敏度可能會(huì)影響其對(duì)低功率光源的測(cè)量準(zhǔn)確性。此外,根據(jù)NIST可追溯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)也是優(yōu)化積分球測(cè)量性能的重要步驟。通過(guò)校準(zhǔn),可以確保積分球的衰減特性和測(cè)量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性,從而提高測(cè)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(cè)量,以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測(cè)量。也用于測(cè)量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來(lái)產(chǎn)生均勻的光場(chǎng)來(lái)校準(zhǔn)遙感相機(jī)。D75 光源積分球定制積分球測(cè)量數(shù)據(jù)可用于計(jì)算光源的光效(lm/W),評(píng)估能源效率。
積分球:1、光接收器:被測(cè)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(cè)器,由光探測(cè)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(duì)稱(chēng)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(cè)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(chēng)為球形平行光管,它用于測(cè)量望遠(yuǎn)系數(shù)的雜光系數(shù)。測(cè)量時(shí),通過(guò)光電探測(cè)器分別測(cè)得黑體目標(biāo)像和“白塞子”像的照度,也就是光電探測(cè)器分別測(cè)得的對(duì)應(yīng)指示值,經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到被測(cè)望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因?yàn)椋敉h(yuǎn)鏡對(duì)明亮天空中一個(gè)黑體目標(biāo)的成像不是全黑的,則說(shuō)明望遠(yuǎn)鏡除對(duì)目標(biāo)成像外,還有雜光射到像面上。
色差儀中有一個(gè)重要的組件就是積分球,一般而言,光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下,可降低測(cè)量時(shí)因探測(cè)器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差,因此可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測(cè)量時(shí),就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。積分球的基本原理是光通過(guò)采樣口被積分球收集,如圖1,在積分球內(nèi)部經(jīng)過(guò)多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來(lái)測(cè)量光通量時(shí),可使得測(cè)量結(jié)果更為可靠,積分球可降低并除去由光線(xiàn)的形狀、發(fā)散角度、及探測(cè)器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測(cè)量誤差。在LED行業(yè),積分球普遍應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和光效測(cè)試。
電參數(shù):電參數(shù)包括:電流、電壓、功率、功率參數(shù)。1、電流和電壓,指測(cè)試燈管的管電流和管電壓。2、功率因數(shù),燈的有用功率除以視在功率稱(chēng)為該燈的功率因數(shù),一般情況下,功率因數(shù)越大越好。3、燈電流波峰系數(shù),燈電流的峰值與電流的均方根之比稱(chēng)為燈電流波峰系數(shù),亦稱(chēng)電流波峰比。4、頻率,對(duì)于交流電源,頻率應(yīng)與整流器頻率一致,為50Hz±0.5%;對(duì)于高頻電源,其頻率應(yīng)在20KHz以上。積分球結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,人們對(duì)積分球進(jìn)行光輻射測(cè)量存在誤解。積分球在物理學(xué)中,是研究物質(zhì)分布、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的重要工具。Spectra-PT亮度可調(diào)均勻光源焦平面陣列
積分球可用于測(cè)量熒光粉激發(fā)光源,如紫外LED激發(fā)熒光材料。VIS-NIR光源均勻光源作用
入射到整個(gè)積分球體表面的總通量的n次反射的交換可以用冪級(jí)數(shù)來(lái)建模,并簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的輻射方程:式中Φ為入射到積分球內(nèi)的光,As為積分球壁面積,p為積分球壁反射率,f為開(kāi)口端口面積占比。簡(jiǎn)化的輻射度方程可用于模擬光和LED測(cè)量應(yīng)用的光學(xué)效率。這些應(yīng)用包括用于激光表征的光學(xué)衰減,進(jìn)入光纖或安裝在積分球體上的探測(cè)器表面的通量,用于圖像傳感器的光譜輻射度和用于非成像光學(xué)傳感傳感器的光譜輻照度,或積分球體應(yīng)用所需的其他許多輻射和光度參數(shù)。VIS-NIR光源均勻光源作用