如果積分球被用作光源以提供大而均勻的出光面,那么也可能需要大直徑的積分球。這是因?yàn)樵谶@種情況下,積分球的尺寸將直接影響到光的散射和反射效果,以及光場(chǎng)的均勻性。為了達(dá)到理想的測(cè)量效果,需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的積分球直徑。Greg McKee是美國(guó)***制造積分球的Labsphere公司的系統(tǒng)業(yè)務(wù)部門(mén)主管,回復(fù)道:決定積分球較小尺寸的幾個(gè)主要因素:要測(cè)量的燈的物理尺寸(為擋板留出空間)、燈的自吸收性和積分球內(nèi)部溫度。燈具安裝硬件也必須能足夠安裝在里面。另一方面,積分球不能太大,否則它的響應(yīng)性是有限的:理想的直徑是小燈較大尺寸的十倍,或者是被測(cè)量的長(zhǎng)燈長(zhǎng)度的兩倍。實(shí)際上,1到3米的積分球用于較常見(jiàn)的白熾燈和緊湊型熒光燈的光通量測(cè)量。2米或更大的球體通常用于測(cè)量500瓦或更大的光源。積分球作為一種光學(xué)元件,具有廣泛的應(yīng)用前景。太陽(yáng)光模擬太陽(yáng)光模擬器價(jià)格
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)。B光源輻射定標(biāo)測(cè)試?yán)梅e分球,可以輕松求解球體質(zhì)量、電荷、磁荷等物理量在空間中的分布。
擋板,一般來(lái)說(shuō),進(jìn)入積分球的光不應(yīng)直接照射探測(cè)器元件或探測(cè)器收集直接反射率的球壁區(qū)域。為了達(dá)到這一目的,在積分球設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用擋板。然而,由于該裝置不是一個(gè)完美的積分球,擋板會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確。入射到擋板上的光不能均勻地照亮積分球的其余部分。建議在球體設(shè)計(jì)中盡量減少擋板的數(shù)量。應(yīng)用,任何應(yīng)用的積分球的設(shè)計(jì)都涉及一些基本參數(shù)。這些包括基于積分球端口開(kāi)口和外部設(shè)備的數(shù)量和尺寸選擇較佳積分球直徑。在選擇積分球內(nèi)部涂層的過(guò)程中,應(yīng)考慮光譜范圍和性能要求。還應(yīng)考慮使用擋板來(lái)控制入射輻射度和探測(cè)器視場(chǎng),以及使用輻射度測(cè)量模型來(lái)確定積分球與探測(cè)系統(tǒng)的耦合效率。
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。積分球在環(huán)境科學(xué)中,如大氣污染、水質(zhì)分布等研究中,發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
什么時(shí)候選用積分球:通常,當(dāng)光被發(fā)射、反射或透射時(shí),人們想要捕捉到盡可能多的光,就會(huì)使用積分球。對(duì)于漫反射,透射率和散射測(cè)量光譜(如濁度),積分球是非常好的選擇。積分球也用于測(cè)量總光通量和總光譜輻射。什么時(shí)候選用積分球而不是光譜儀或功率計(jì):Labsphere銷(xiāo)售和應(yīng)用工程副總裁Chris Durell解釋說(shuō),與傳統(tǒng)的功率計(jì)相比,積分球具有幾個(gè)主要優(yōu)勢(shì)?!邦^一種是單獨(dú)于空間和角度信息的均勻響應(yīng)。球體不關(guān)心光源的角度輪廓和空間分布,只關(guān)心輸入功率。”這對(duì)于有角發(fā)散的二極管或光纖的測(cè)量很有用,因?yàn)榻前l(fā)散會(huì)影響功率測(cè)量的質(zhì)量。積分球,一個(gè)半徑為R的球體,在數(shù)學(xué)中象征著無(wú)窮與連續(xù),是空間積分的基本模型。D65光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源價(jià)格
積分球的基本原理是光通過(guò)采樣口被積分球收集,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。太陽(yáng)光模擬太陽(yáng)光模擬器價(jià)格
技術(shù)特性:積分球的基本原理:積分球又稱(chēng)為光通球,是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層,且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。光源S在球壁上任意一點(diǎn) B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。由積分學(xué)原理可得,球面上任意一點(diǎn)B的光照度為:公式(1)中,E1 為光源S直接照在 B點(diǎn)上的光照度,E1的大小不僅與B點(diǎn)的位置有關(guān),也與光源在球內(nèi)的位置有關(guān)。如果在光源S和B點(diǎn)間放一擋屏,擋去直接射向 B點(diǎn)的光,則E1=0,因而在 B點(diǎn)的光照度為:公式(1)公式(2)中,R為積分球半徑、p為積分球內(nèi)壁反射率。R和p均為常數(shù),因此在球壁上任意位置的光照度E(擋去直接光照后)與燈的光通量 中成正比。通過(guò)測(cè)量球壁窗口上的光照度E,就可求出光源的光通量 Ф。太陽(yáng)光模擬太陽(yáng)光模擬器價(jià)格