光譜通用輻射定標(biāo)測(cè)試

積分球基本釋義integrating sphere，具有高反射性?xún)?nèi)表面的空心球體。用來(lái)對(duì)處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個(gè)窗口處的試樣對(duì)光的散射或發(fā)射進(jìn)行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進(jìn)入并與檢測(cè)器靠得較近。積分球又稱(chēng)為光通球，是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。光源S在球壁上任意一點(diǎn)B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。積分球的涂層，積分球內(nèi)壁涂層反射率ρ(λ)和積分球等效透過(guò)率τ(λ)是積分球較重要的質(zhì)量指標(biāo)。反射率：在給定方向照射下，物體反射到球空間的輻射通量與入射物體表面輻射通量之比。積分球在工程領(lǐng)域，如流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要作用。光譜通用輻射定標(biāo)測(cè)試

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標(biāo)光源，其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無(wú)法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域，被普遍用于光學(xué)探測(cè)器的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)，空間光學(xué)遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標(biāo)。因此輻射源的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性對(duì)于輻射定標(biāo)非常關(guān)鍵，直接影響到被定標(biāo)儀器探測(cè)結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會(huì)影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。光譜通用太陽(yáng)光模擬器定制積分球的內(nèi)壁應(yīng)是良好的球面，通常要求它相對(duì)于理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%。

積分球看起來(lái)很簡(jiǎn)單，該光學(xué)設(shè)備包括一個(gè)中空的球形腔體，內(nèi)部涂有特殊的高反射朗伯涂層，用于均勻散射和漫射入射光。積分球設(shè)有入口和出口。通過(guò)變換積分球的配置，如光源、配件、開(kāi)口等可實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用。積分球工作原理：積分球類(lèi)似于擴(kuò)散器，保留更多的光線(xiàn)信息，包括光的顏色、強(qiáng)度等，忽略了空間信息（無(wú)法告訴我們?cè)谇蝮w表面的不同位置上光的強(qiáng)度是如何分布的）。積分球的內(nèi)表面是高朗伯特性漫反射材料，這種材料能夠?qū)⑷肷涞墓饩€(xiàn)以相同的強(qiáng)度反射到各個(gè)方向，從而使得光線(xiàn)在球內(nèi)經(jīng)過(guò)多次反射和散射后，能夠均勻地分布，減少光線(xiàn)原始方向的影響。

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。較常見(jiàn)的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀器為d/8結(jié)構(gòu)，也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測(cè)色儀，有兩種丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對(duì)色彩丈量的影響，進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。積分球內(nèi)的光源經(jīng)過(guò)多次反射，形成了均勻的光照環(huán)境。

積分球的典型應(yīng)用，積分球由于其測(cè)量精度高、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，被普遍應(yīng)用于以下領(lǐng)域:1 導(dǎo)航系統(tǒng)，積分球可以用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度和球在三個(gè)軸向上的加速度，確定導(dǎo)航器的方向和位置。2航天器姿態(tài)控制，積分球在航天器姿態(tài)控制中起到了重要作用。通過(guò)測(cè)量航天器的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，控制航天器的運(yùn)動(dòng)，保持良好的姿態(tài)。3機(jī)器人定位與導(dǎo)航，積分球可以用于機(jī)器人的定位與導(dǎo)航。通過(guò)測(cè)量機(jī)器人的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，確定機(jī)器人的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)精確定位和導(dǎo)航功能。積分球內(nèi)壁涂層反射率ρ(λ)和積分球等效透過(guò)率τ(λ)是積分球較重要的質(zhì)量指標(biāo)。QE太陽(yáng)光模擬器原理

積分球與高斯定律相結(jié)合，揭示了電磁場(chǎng)中球?qū)ΨQ(chēng)問(wèn)題的解。光譜通用輻射定標(biāo)測(cè)試

較常見(jiàn)的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀器為d/8結(jié)構(gòu)，也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測(cè)色儀，有兩種丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對(duì)色彩丈量的影響，進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。積分球作為一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度和加速度的儀器，具有精度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，在導(dǎo)航、航天、機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)追蹤、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲控制和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有普遍的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的發(fā)展，積分球的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越普遍。以上就是積分球的原理和典型應(yīng)用的簡(jiǎn)要介紹。光譜通用輻射定標(biāo)測(cè)試

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