氙燈Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理

自《墨經(jīng)》開始，公元11世紀(jì)阿拉伯人伊本·海賽木發(fā)明透鏡；公元1590年到17世紀(jì)初，詹森和李普希同時(shí)單獨(dú)地發(fā)明顯微鏡；一直到17世紀(jì)上半葉，才由斯涅耳和笛卡兒將光的反射和折射的觀察結(jié)果，歸結(jié)為這里大家所慣用的反射定律和折射定律。積分球的作用與原理：一般而言，光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下，可降低測(cè)量時(shí)因探測(cè)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(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測(cè)量時(shí)，就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。積分球是一種內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的球體，用于光學(xué)實(shí)驗(yàn)和照明設(shè)計(jì)。氙燈Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理

積分球是一種光學(xué)器件，其內(nèi)部涂有漫反射材料，能夠使入射的光線在球內(nèi)壁發(fā)生多次漫反射，從而得到均勻的照明。積分球有多種用途，主要包括以下幾個(gè)方面：光源光通量、色溫、光效等參數(shù)的測(cè)量：積分球可用于測(cè)試光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)。其基本原理是光通過(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。使用積分球來(lái)測(cè)量光通量時(shí)，可使得測(cè)量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線地形狀、發(fā)散角度、及探測(cè)器上不同位置地響應(yīng)度差異所造成地測(cè)量誤差。反射率和透射率的測(cè)量：積分球可用于測(cè)量物體的反射率和透射率。通過(guò)將待測(cè)物體放置在積分球的出光口處，可以測(cè)量出該物體的反射光和透射光的比例，從而得到其反射率和透射率。色度測(cè)量：積分球可用于測(cè)量物體的顏色。通過(guò)測(cè)量待測(cè)物體在各種波長(zhǎng)下的反射光的強(qiáng)度，可以得出該物體的顏色特性。均勻照明：積分球也可用作均勻照明器，為需要均勻照明的場(chǎng)所提供照明。氙燈Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理積分球的設(shè)計(jì)精巧，為光學(xué)測(cè)量提供了理想的解決方案。

積分球(Integrating sphere)又稱光通球、光度球，是一個(gè)完整的空心球殼。定義：用來(lái)進(jìn)行特定光學(xué)測(cè)量的具有反射內(nèi)表面的器件.積分球是一種具有多種用途的光學(xué)器件。積分球多由金屬材料制成，內(nèi)壁上涂有白色的高漫反射層(通常為氧化鎂或硫酸鋇)，并且球內(nèi)壁上的點(diǎn)散射均勻。還有一些積分球是由高反射聚合物材料如 Spectralon材料制成的。光線通過(guò)球壁上任一點(diǎn)所產(chǎn)生的光度疊加，形成了多次反射光所產(chǎn)生的光度。通過(guò)這種方式，進(jìn)入積分球的光線經(jīng)過(guò)內(nèi)壁涂層多次反射，在在內(nèi)壁形成均勻照度。

球體倍增因子對(duì)表面反射率極為敏感。選擇漫反射涂層或材料會(huì)對(duì)給定設(shè)計(jì)的輻射度產(chǎn)生很大影響（如圖3所示）。所示的兩種涂層都具有高反射率，在350至1350 nm范圍內(nèi)的反射率超過(guò)95%。因此，對(duì)于相同的積分球，人們可能預(yù)期不會(huì)有明顯的輻射度增加。然而，輻射度的相對(duì)增加大于反射率的相對(duì)增加，其系數(shù)等于球體倍增因子。雖然其中一種涂層在一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)比另一種提供2%到15%的反射率增加，但相同的積分球設(shè)計(jì)將導(dǎo)致輻射度增加40%至240%。較大的增加發(fā)生在1400納米以上的近紅外光譜區(qū)域。積分球與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)結(jié)合，為三維建模、渲染等提供技術(shù)支持。

積分球尺寸的選擇：積分球也可根據(jù)積分球尺寸大小和內(nèi)部涂層進(jìn)行分類。積分球內(nèi)徑尺寸1mm-3m可選，積分球的大小取決于實(shí)際應(yīng)用需求。例如小的積分球可以很好的集成到其他設(shè)備中。在快脈沖激光功率測(cè)量的情況下，使用小型積分球和探測(cè)器確實(shí)可以確保檢測(cè)上升時(shí)間不會(huì)受到不利影響。這是因?yàn)樾⌒头e分球的內(nèi)部表面通常由高反射材料制成，能夠?qū)⑷肷涔庥行У厣⑸浜头瓷?，從而提高了光的收集效率。?duì)于非常大的多向光源，如高壓鈉燈或長(zhǎng)熒光燈管，由于這些光源的尺寸較大，可能需要直徑大于1米的積分球來(lái)安裝并將燈置于球體內(nèi)。這樣做的好處是可以更好地適應(yīng)這些大光源，并減少因光源尺寸過(guò)大而對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的影響。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。氙燈Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理

積分球體積的計(jì)算，是空間幾何、向量分析中的經(jīng)典問(wèn)題。氙燈Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理

積分球（Integrating sphere）又稱為光通球、光度球，是一個(gè)中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成，內(nèi)壁涂白色高漫反射層（通常是氧化鎂或硫酸鋇），且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成，例如Spectralon資料。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(guò)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(cè)驗(yàn)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(guò)率等。氙燈Helios標(biāo)準(zhǔn)光源原理