空間均勻性的形成原理:高漫反射涂層的主要作用:光線撞擊球壁任意一點時,會向整個半球空間均勻散射(遵循余弦定律)。從球腔內任意一點觀察球壁任意一點,其亮度是相同的(各向同性)。球壁涂層(如BaSO?或PTFE)具有近乎完美的朗伯體散射特性。這意味著:這種特性使得每次反射都“重置”了光的方向信息,消除了入射光方向性的影響。多次反射與光混合:光源發出的光(或樣品反射的光)首先照射到球壁某點A。點A將光向整個球腔空間漫反射。這些散射光中的一部分會照射到球壁其他點(B, C, D...),這些點同樣進行朗伯漫反射。經過4-5次或更多次這樣的漫反射后,光在球腔內的傳播路徑變得極其復雜且隨機。較終,來自不同初始位置和方向的光線在球腔內充分混合疊加,使得球內任意位置接收到的光通量(輻照度)基本相等。積分球技術不斷進步,新型涂層材料的應用進一步提升了測試精度。Spectra-PT亮度可調Helios標準光源供應

積分球原理和用途:積分球是一種通過內壁高反射材料均勻散射光線,用于測量光通量、色溫等光學參數的精密設備。?積分球的基本原理:積分球的主要原理基于光的多次漫反射?。其結構為密閉空心球體,內壁涂覆氧化鎂或硫酸鋇等高反射率材料(反射率可達99%以上)。當光線通過入口進入球體后,經過內壁涂層無數次的反射,較終在球內形成均勻的光照分布。均勻化機制?:光在球內壁的漫反射遵循朗伯定律(光線向各個方向均勻散射),消除光源形狀、入射角度等因素對測量的干擾。擋光板設計?:光源與探測器之間設置擋板,防止光線直射到探測器表面,確保測量值只來自均勻散射的光線,提升精度。?開孔比限制?:進光口和探測器開口面積需盡量小,通??刂圃诳們缺诿娣e的5%以內,以減少光線逸出導致的誤差。低亮度太陽光模擬器使用方法積分球測試法被公認為測量光源光通量的較準確方法之一。

本文將深度探討積分球的原理、結構和應用。積分球原理:積分球的神奇之處源于其獨特的內部反射結構。球體內涂覆的反射性材料,如白熾燈或熒光燈,在球體表面形成光線的多次反射。這些光線在球體中心匯聚,從而實現了球體表面各個位置的均勻光強分布。積分球光強分布的測量結果,有助于評估光源的發光特性,如光通量、色溫與顯色指數等。積分球結構:積分球的精妙設計包括球體、球殼、入口和出口等組成部分。球殼內涂覆高反射性涂料,用于收集和反射球體內的光線。入口和出口分別位于球體的頂部和底部,光源通過這些入口引入,并在出口處釋放。
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。在LED行業,積分球普遍應用于產品研發、質量控制和光效測試。

光學:光學(optics),是研究光(電磁波)的行為和性質,以及光和物質相互作用的物理學科。傳統的光學只研究可見光,現代光學已擴展到對全波段電磁波的研究。光是一種電磁波,在物理學中,電磁波由電動力學中的麥克斯韋方程組描述;同時,光具有波粒二象性,需要用量子力學表達。學科發現:光學的起源在西方很早就有光學知識的記載,歐幾里得(Euclid,公元前約330~260)的<反射光學>(Catoptrica)研究了光的反射;阿拉伯學者阿勒·哈增(AI-Hazen,965~1038)寫過一部<光學全書>,討論了許多光學的現象。積分球內部涂層的反射率直接影響測量精度,需定期維護和清潔。LED均勻光源市場價格
積分球測量系統通常包括球體、探測器、電源和數據分析軟件。Spectra-PT亮度可調Helios標準光源供應
在實際應用中,積分球通常包括以下組件:1. 光源:作為積分球的主要,光源可選擇白熾燈、熒光燈或鹵素燈等發光體,以滿足不同的測試需求。2. 內部反射材料:積分球內部涂覆著高反射性涂料,它們在光線傳播過程中起著關鍵作用。這種涂料的反射率越高,球體內的光強分布越均勻。3. 外部反射材料:積分球外部通常覆蓋有反射性材料,用于將球體內的光線反射回內部。外部反射材料的選擇應考慮到反射率、透射率和耐候性等因素。4. 傳感器:傳感器安裝在球體內部,用于測量光源發出的光線。傳感器可以是光譜儀、光度計或其他類型的光強測量設備。Spectra-PT亮度可調Helios標準光源供應