積分球經(jīng)常被用來檢測光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)，還可以測量反射率、透光率等。積分球是一個空心球，具有漫反射的內(nèi)表面，通常具有兩個或多個小開口來引入光或者鏈接光電探測器，還有一些擋板來阻止光源直接照射到探測器上。這種結(jié)構(gòu)會使光進(jìn)入探測器前發(fā)生多次漫反射，因此到達(dá)探測器的光通量非常均勻，幾乎由于光在空間或者偏振的特性無關(guān)：探測光功率只與總的入射光功率有關(guān)。這樣可以測量激光二極管總的輸出功率，即使在光束發(fā)散角很大的情況下。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)。A光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源廠商

什么時候選用積分球：通常，當(dāng)光被發(fā)射、反射或透射時，人們想要捕捉到盡可能多的光，就會使用積分球。對于漫反射，透射率和散射測量光譜(如濁度)，積分球是非常好的選擇。積分球也用于測量總光通量和總光譜輻射。什么時候選用積分球而不是光譜儀或功率計：Labsphere銷售和應(yīng)用工程副總裁Chris Durell解釋說，與傳統(tǒng)的功率計相比，積分球具有幾個主要優(yōu)勢。“頭一種是單獨(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。”這對于有角發(fā)散的二極管或光纖的測量很有用，因為角發(fā)散會影響功率測量的質(zhì)量。VIS-NIR光譜輻射定標(biāo)模塊化設(shè)計在光學(xué)成像系統(tǒng)中，積分球起到了關(guān)鍵的光源調(diào)節(jié)作用。

光源在球壁上任意一點(diǎn)上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣，進(jìn)入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層屢次反射，在內(nèi)壁上構(gòu)成均勻照度。積分球常用于測驗光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)，也可用于丈量物體的反射率和透過率等。較常見的積分球結(jié)構(gòu)測色儀器為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色彩丈量的影響，進(jìn)而取得物體的真實色彩特征。

擋板，一般來說，進(jìn)入積分球的光不應(yīng)直接照射探測器元件或探測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)計中經(jīng)常使用擋板。然而，由于該裝置不是一個完美的積分球，擋板會導(dǎo)致測試結(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)計都涉及一些基本參數(shù)。這些包括基于積分球端口開口和外部設(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)考慮使用擋板來控制入射輻射度和探測器視場，以及使用輻射度測量模型來確定積分球與探測系統(tǒng)的耦合效率。在光學(xué)測量中，積分球提供了穩(wěn)定的、無陰影的光照環(huán)境。

積分球：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)置一個或兩個光探測器，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)置幾個燈泡（通常有四個或六個）。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個均勻明亮的發(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)。測量時，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)過計算即可得到被測望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因為，若望遠(yuǎn)鏡對明亮天空中一個黑體目標(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。在天文學(xué)領(lǐng)域，積分球幫助科學(xué)家研究星球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，探索宇宙的奧秘。VIS-NIR光源輻射定標(biāo)原理

積分球與概率論相結(jié)合，可以研究隨機(jī)粒子在球體內(nèi)的分布規(guī)律。A光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源廠商

但是無論是測透射還是測反射，具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進(jìn)行全方面的漫反射,然后一個被平均化了的光信號被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進(jìn)一步的放大。這就是積分球檢測器的簡單放大原理。這種積分球檢測器的優(yōu)點(diǎn)是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測器所產(chǎn)生的弊病，對于不同的樣品光束的形狀則無需再加考慮了，使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致，較終使測試精度得以提高了。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球內(nèi)壁面積之比。A光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源廠商

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