積分球，又稱積分儀，是一種用于測量物體力學性質的實驗儀器。它由一個固定在球軸上的球體和一個與球相連的臂組成，臂上通常安裝有傳感器用于測量力的大小。當物體施加在積分球上的力矩通過球軸傳遞給傳感器時，傳感器可以測量出力的大小。根據(jù)測得的力矩和角位移，可以計算出物體施加在積分球上的力。總而言之，積分球是一種能夠測量物體施加在它上面的力矩的實驗儀器，可以應用于力學實驗、力矩傳感、姿態(tài)感知和動態(tài)平衡等領域。利用積分球，可以求解球體內部的溫度場、流場等物理量分布。光學Helios標準光源測試方法

什么時候選用積分球：通常，當光被發(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。“頭一種是單獨于空間和角度信息的均勻響應。球體不關心光源的角度輪廓和空間分布，只關心輸入功率。”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量。VIS-NIR光源輻射定標無人駕駛積分球內光源的均勻性對于實驗結果至關重要。

積分球看起來很簡單，該光學設備包括一個中空的球形腔體，內部涂有特殊的高反射朗伯涂層，用于均勻散射和漫射入射光。積分球設有入口和出口。通過變換積分球的配置，如光源、配件、開口等可實現(xiàn)不同的應用。積分球工作原理：積分球類似于擴散器，保留更多的光線信息，包括光的顏色、強度等，忽略了空間信息（無法告訴我們在球體表面的不同位置上光的強度是如何分布的）。積分球的內表面是高朗伯特性漫反射材料，這種材料能夠將入射的光線以相同的強度反射到各個方向，從而使得光線在球內經過多次反射和散射后，能夠均勻地分布，減少光線原始方向的影響。

反射率和透射率，積分球的較大用途是測量漫射或散射材料的反射率和透射率。該測量方法簡單，可定量表征材料（如薄膜，建筑玻璃，混濁液體）。在反射率測量中，樣品和參考材料安裝在樣品端口的外部。積分球用于收集和集成總反射輻射度，為擋板探測器提供信號。在透射率測量中，安裝在積分球壁上的樣品由球體外的光源照射。然后，樣品接收到的輻射度被部分反射、部分透射和部分吸收。積分球收集并集成透射組件，向擋板探測器提供信號。積分球在工程領域，如流體力學、熱傳導等領域，發(fā)揮著重要作用。

積分球是一個內壁涂有白色漫反射材料的空腔球體，又稱光度球，光通球等。 球壁上開一個或幾個窗孔，用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應是良好的球面，通常要求它相對于理想球面的偏差應不大于內徑的0.2%。球內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，將它和膠質粘合劑混合均勻后，噴涂在內壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內的光譜反射比都在99%以上，這樣，進入積分球的光經過內壁涂層多次反射，在內壁上形成均勻照度。積分球的內壁材料能夠將光線均勻地反射到球內各個方向，實現(xiàn)光的均勻分布。QE輻射定標UV波段

積分球的應用，為光學測量領域帶來了更高的測量精度。光學Helios標準光源測試方法

需要注意的是，積分球的靈敏度相對于傳統(tǒng)的功率計要低一些。這可能會成為積分球的一個潛在缺點，因為較低的靈敏度可能會影響其對低功率光源的測量準確性。此外，根據(jù)NIST可追溯的標準進行校準也是優(yōu)化積分球測量性能的重要步驟。通過校準，可以確保積分球的衰減特性和測量結果具有可比較性和可重復性，從而提高測量的準確性和可靠性。積分球的應用：積分球被普遍應用于照明光源和激光器的光功率測量，以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測量。也用于測量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產生均勻的光場來校準遙感相機。光學Helios標準光源測試方法