在光源測試領域,積分球堪稱一顆璀璨的瑰寶,以其突出的光源捕捉和分析能力,贏得了普遍贊譽。作為一種特殊的球體結構,積分球內部涂覆著高反射性涂料,光源從中發射出的光線在球體內進行均勻反射,實現了精確的光源性能評估。本文將深度探討積分球的原理、結構和應用。在光源測試領域,積分球堪稱一顆璀璨的瑰寶,以其突出的光源捕捉和分析能力,贏得了普遍贊譽。作為一種特殊的球體結構,積分球內部涂覆著高反射性涂料,光源從中發射出的光線在球體內進行均勻反射,實現了精確的光源性能評估。積分球普遍應用于汽車照明、顯示屏背光、投影儀等產品的光學性能測試。光測量Helios標準光源測試

光源反射率帶積分球體采用內置光源設計。光源通過內壁高漫反射層的多重漫反射向樣品發射均勻光源,反射光返回積分球,反射光通過準直鏡輸出。可調節照明亮度。高能量。穩定性和均勻性。光通過球壁上任何點產生的光度疊加,形成多次反射光產生的光度。這樣,進入積分球的光通過內壁涂層反射多次,在內壁形成均勻的照度。積分球通常用于檢測光源的光通量。色溫、光效等參數還可以測量反射率。透光率等。積分球是一個空心球,內表面有漫反射。通常有兩個或兩個以上的小開口來引入光或鏈接光電。色溫可調Helios標準光源校準系統積分球在光生物安全測試中也有應用,評估光源對生物組織的潛在影響。

當一束輻通量為Φ(λ)的光源經光孔進入內球半徑為R的積分球內,經涂層多次漫反射后,形成均勻照明。設除投射面外,其余內壁任一點M處的總照度E(λ)可用下表示:式中:E(λ)為M點的總光譜幅照度;ρw(λ)為積分球內壁的光譜反射比;Φ(λ)為進入進入積分球的光譜輻通量;R為積分球內球半徑;f為積分球開口球面面積與積分球總的內反射表面積之比。式中,當一束輻通量進入理想積分球后,除投射面外,球內表面任意點的照度(包括球壁開口處球面上的照度)只是球的幾何尺寸、涂層的漫反射比、進入球的輻通量的函數,而與位置無關。
積分球的作用與原理:一般而言,光學擴散片在小心使用下,可降低測量時因探測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,因此可以提高測量的準確性。但是在精密的測量時,就必須使用積分球作為光學擴散器使得上述的誤差較小。積分球可用于測試光源的光通量,色溫,光效等參數。測光積分球可測出,任何發光體所消耗的能量,十分高級。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。使用積分球進行測試時,需遵循嚴格的操作流程以確保結果準確。

測試步驟:測試前準備:(1)根據燈具的實際尺寸,挑選適合的積分球;(2)依據燈具光源的光通量,選取相近的標準燈進行校驗和定標;(3)確保環境溫度維持在25±1℃,且在測試過程中,應避免空調風直接吹向積分球。這是因為風吹拂積分球會導致球體表面溫度波動,同時,標準燈點亮時燈絲溫度較高,若冷風直接吹到燈上,會影響燈的使用壽命。總之,積分球的典型應用涵蓋了光度測量、顏色測量、環境光學測量、光學材料測試、醫學光學測試等領域,為科學研究、工業生產和醫學診斷提供了有力的支持。積分球的工作原理基于光線在球體內的多次反射,較終實現均勻的光強分布。LED均勻光源單色光源
積分球測試時需考慮環境光干擾,通常采用遮光罩或暗室環境。光測量Helios標準光源測試
測量結果與幾何結構解耦:由于均勻性,測量結果(探測器讀數)主要取決于樣品的總反射光通量(或漫反射光通量),而對樣品反射光的具體方向分布不敏感(只要所有反射光都進入了球腔)。這正是測量總反射率(8°/d或 d/8° 幾何) 和 漫反射率(去鏡面) 的基礎。作為均勻光源:在球壁上開一個輸出端口,該端口發出的光在空間角度上是高度均勻的(朗伯體特性),且光譜穩定(涂層光譜中性好時)。這種均勻光源是光學傳感器(如相機、光譜儀)輻射定標的理想工具。光測量Helios標準光源測試