亮度太陽(yáng)光模擬器UV波段

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(kāi)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(guò)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。積分球在經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，如市場(chǎng)分析、資源配置等方面，也具有實(shí)用價(jià)值。亮度太陽(yáng)光模擬器UV波段

燈具和LED光譜通量測(cè)量，積分球較傳統(tǒng)的應(yīng)用是測(cè)量燈具的總光通量。這項(xiàng)技術(shù)起源于20世紀(jì)初，作為對(duì)比不同類型燈具輸出光通量較簡(jiǎn)單快速的方法。這里，積分球光譜分析儀常用于測(cè)量LED、通用照明、工程照明、便攜式燈具產(chǎn)品等的電學(xué)和光度性能。這些應(yīng)用積分球直徑可以小至5厘米，大至3米或更大（例如圖4）。采用積分球可以更有效地測(cè)量任何尺寸或形狀的傳統(tǒng)和固態(tài)光源的總光譜通量和顏色。積分球配合光譜儀，可測(cè)試重要的光譜參數(shù)例如光譜通量、色度、相關(guān)色溫、CRI、TM-30、峰值波長(zhǎng)和主波長(zhǎng)等等（圖4b）。高動(dòng)態(tài)范圍輻射定標(biāo)校準(zhǔn)系統(tǒng)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。

空間集成，對(duì)實(shí)際積分球內(nèi)部輻射度分布的精確分析取決于入射光通量的分布、實(shí)際積分球設(shè)計(jì)的幾何細(xì)節(jié)和積分球涂層的反射率分布函數(shù)，以及安裝在開(kāi)口端口或積分球內(nèi)部的每個(gè)設(shè)備的表面。較佳空間性能的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是基于較大限度地提高涂層反射率和相對(duì)于所需的開(kāi)口端口和系統(tǒng)設(shè)備的積分球直徑。反射率和開(kāi)口端口比例對(duì)空間積分的影響可以通過(guò)考慮達(dá)到入射到積分球表面的總通量所需的反射次數(shù)來(lái)說(shuō)明。經(jīng)過(guò)n次反射后產(chǎn)生的輻射度可以與穩(wěn)態(tài)條件下相比較。

積分球的理想狀態(tài)：積分球內(nèi)表面是一個(gè)完整的幾何球面，半徑處處相等；球體的內(nèi)壁是中性均勻漫射面，對(duì)于各種波長(zhǎng)的入射光，具有相同的漫反射比；球體中不存在物體，光源也被視為只發(fā)光而無(wú)實(shí)物的抽象光源。積分球測(cè)量的影響因素：球的內(nèi)壁是均勻的理想擴(kuò)散層，服從朗伯定則；球體內(nèi)壁面各點(diǎn)反射率相等；球體內(nèi)壁的白色涂層漫射為中性；球的半徑處處相等，球體內(nèi)除燈外無(wú)其它物體存在；因此，積分球內(nèi)壁起球、剝落、黃變等都會(huì)影響其測(cè)量精度。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。

什么時(shí)候選用積分球：通常，當(dāng)光被發(fā)射、反射或透射時(shí)，人們想要捕捉到盡可能多的光，就會(huì)使用積分球。對(duì)于漫反射，透射率和散射測(cè)量光譜(如濁度)，積分球是非常好的選擇。積分球也用于測(cè)量總光通量和總光譜輻射。什么時(shí)候選用積分球而不是光譜儀或功率計(jì)：Labsphere銷(xiāo)售和應(yīng)用工程副總裁Chris Durell解釋說(shuō)，與傳統(tǒng)的功率計(jì)相比，積分球具有幾個(gè)主要優(yōu)勢(shì)?！邦^一種是單獨(dú)于空間和角度信息的均勻響應(yīng)。球體不關(guān)心光源的角度輪廓和空間分布，只關(guān)心輸入功率?！边@對(duì)于有角發(fā)散的二極管或光纖的測(cè)量很有用，因?yàn)榻前l(fā)散會(huì)影響功率測(cè)量的質(zhì)量。積分球內(nèi)壁的材料選擇對(duì)光線的反射效率至關(guān)重要。便攜式積分球均勻光源

積分球的應(yīng)用，為光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域帶來(lái)了更高的測(cè)量精度。亮度太陽(yáng)光模擬器UV波段

積分球輻射度，入射到漫射表面上的光通過(guò)反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來(lái)描述，即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量，因?yàn)樗梢灶A(yù)測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在觀察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對(duì)于積分球，輻射度推導(dǎo)考慮了入射到積分球內(nèi)的光、積分球壁反射率、積分球表面積、光進(jìn)行的多次表面反射以及通過(guò)開(kāi)口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過(guò)初始反射幾乎完全漫射。離開(kāi)表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射，依此類推。這種輻射度交換一次又一次地發(fā)生，直到它在空間上整合。亮度太陽(yáng)光模擬器UV波段