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?yàn)榭茖W(xué)家提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具,助力人類探索自然界的規(guī)律。光學(xué)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)光源
由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下,隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小,產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此,積分球設(shè)計(jì)應(yīng)嘗試優(yōu)化這兩個(gè)參數(shù),以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個(gè)機(jī)器人成像系統(tǒng)的圖像,用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層,在為積分球選擇涂層時(shí),必須考慮兩個(gè)因素:反射率和耐久性。例如,如果有足夠的光線,并且積分球?qū)⒃诳赡軐?dǎo)致積分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用,則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會(huì)吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。小型Helios標(biāo)準(zhǔn)光源測(cè)試在積分球中,空間被劃分為無(wú)數(shù)個(gè)同心球殼,每個(gè)球殼都承載著一段歷史。
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率等。
LED積分球均勻光源,LED積分球均勻光源普遍應(yīng)用于相機(jī)校準(zhǔn)、衛(wèi)星遙感校準(zhǔn)測(cè)量、輻亮度/輻照度校準(zhǔn)測(cè)量、夜視系統(tǒng)、安全攝像頭及高靈敏度成像儀、CMOS/CCD 光譜響應(yīng)測(cè)試校準(zhǔn)測(cè)試等領(lǐng)域。LED積分球均勻光源提供了一種超均勻,高動(dòng)態(tài)范圍,亮度色溫均可精致調(diào)節(jié)的面光源。該積分球光源具有獨(dú)有的高反射率漫反射材料,巧妙的積分球結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該積分球均勻光源提供了滿足國(guó)際相機(jī)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),能夠?qū)I(yè)相機(jī)進(jìn)行平場(chǎng)矯正,線性度校正,暗噪聲評(píng)估等。積分球還可以用于光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的光傳輸研究,通過觀察球內(nèi)的光分布,可以研究光的傳播規(guī)律。
在光學(xué)領(lǐng)域,積分球堪稱神奇的存在??此破胀ǖ那蝮w,卻隱藏著無(wú)窮的奧秘。它的名字就預(yù)示著它的神奇功能——將光線“積分”起來。那么,這個(gè)神奇的積分球究竟是如何做到的呢?想象一下光線進(jìn)入積分球后的情景,就像進(jìn)入了一個(gè)迷宮。光線在積分球內(nèi)壁不斷反射,經(jīng)過精密的設(shè)計(jì)和計(jì)算,確保光線在多次反射后均勻地散布在球體內(nèi)。無(wú)論從哪個(gè)角度觀察,都能得到一致的光強(qiáng)分布。這就像小時(shí)候玩的彈珠游戲,彈珠在平滑的球體內(nèi)滾動(dòng),不斷反射,較終分散到各個(gè)角落。光線在積分球內(nèi)的行為與之類似,經(jīng)過不斷的反射和折射,達(dá)到均勻分布的效果。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)。C光源積分球均勻光源
利用積分球,可以求解球體內(nèi)部的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)等物理量分布。光學(xué)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)光源
積分球配置的選擇:除了考慮積分球尺寸、內(nèi)部漫反射涂層以外,積分球配置也是選配積分球系統(tǒng)的關(guān)鍵且*具挑戰(zhàn)的參數(shù)之一。積分球開口數(shù)目和探測(cè)器開口數(shù)目多少?例如有的積分球設(shè)有18個(gè)開口端。是否內(nèi)部配置擋板,如果需要,擋板尺寸多大?擋板防止直接光源的光飽和或損壞探測(cè)器,必須盡可能小,以減少陰影。在高發(fā)散激光二極管測(cè)量中,可以消除擋板,并且探測(cè)器移動(dòng)到靠近入口端口的位置,以消除頭一個(gè)光熱點(diǎn),并較大限度地減少飽和或損壞光電二極管的可能性。光學(xué)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源標(biāo)準(zhǔn)光源