積分球是一種內壁涂有白色漫反射材料的反射材料,又稱光度球、光通球等。在球壁上打開一個或多個窗孔,用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應為良好的球面,通常要求其偏差不大于理想球面內徑的0.2%。球內壁涂有理想的漫反射材料,即漫反射系數接近1的材料。紫外線可見漫反射光譜的測試方法是積分球法。如圖4所示,光源發出的光通過內壁涂有Mgo(或BaSO4.Mgco等)的積分球進入樣品,收集樣品表面的反射光,然后投射到接收器(光電倍增管或光電池),產生電信號,用波長函數記錄在記錄儀上,成為光譜曲線。一般可以在紫外線可見分光光度計上裝配積分球附件來測量紫外線可見漫反射光譜。積分球可用于測量特殊光源,如紫外固化燈、紅外加熱燈等。VIS-NIR光譜輻射定標校準系統

典型應用場景:1. 均勻光源系統?:積分球可搭配高穩定光源,生成動態范圍可調的均勻光場,用于相機焦平面陣列的像素增益歸一化測試。例如,在智能手機攝像頭生產線上,積分球可快速檢測鏡頭模組的成像均勻性。2. 高精度輻射測量?:在科研領域,積分球用于標定輻亮度計和光譜輻射計。例如,在環境監測中,衛星搭載的光學儀器需定期通過積分球校準,以確保大氣成分數據的可靠性。3. 多波段光譜分析?:積分球支持紫外至紅外波段的光譜測試。在光伏產業中,太陽能電池的光譜響應特性可通過積分球結合單色儀進行精確測量。VIS-NIR光譜輻射定標校準系統使用積分球時,需確保測試環境黑暗,以避免外界光線干擾。

反射測量的必要性:反射測量在多個領域中都有重要意義。例如,在材料科學中,了解材料的反射特性可以幫助研究人員評估其光學性能,從而指導材料的選擇與應用。在照明工程中,合理的反射特性可以提高照明設備的效率,改善光照效果。反射測量還可以用于評估涂層質量、表面光滑度等。通過積分球測反射,可以獲得反射率、漫反射及鏡面反射等數據。這些數據不僅有助于材料分析,還可以用于產品設計、性能評估等諸多方面。常用的分析方法包括光譜分析和統計方法等。
積分球在分光色差儀中的作用:在分光色差儀中,積分球的作用非常重要。首先,它可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向。由于積分球的內部具有很多顆粒,因此可以將各個波長的光分開。其次,積分球可以確保待測光源射入分光測色儀的角度相同。在更高級的分光色差儀中,積分球與分光器搭配使用,將積分球輸出的孔銜接與分光器的入射光柵前,以確保待測光源射入分光測色儀的角度相同,使測里精度再現性大幅提高。積分球在光學教育領域也常被用作演示工具,幫助學生理解光學原理。

積分球的應用非常普遍,包括但不限于:光學測量。積分球被普遍應用于光學測量、測試顯示等領域,用于對光線進行收集、擴散和反射,使得光線能夠均勻地分布在球體內部。分光測色儀。在分光測色儀中,積分球提供了均勻穩定的光源,使得待測物體表面的反射光能夠真實地反映其顏色信息。建筑材料表征。積分球用于測試不透明的固體、粉末等材料的反射率,或者半透明液體、懸濁液體的透射率。積分球用于測量待測光源的光譜范圍與其他光學性質等,如光通量、色溫、光效等參數。積分球在光學傳感器校準中也發揮著重要作用,確保傳感器準確響應。OLED均勻光源測試儀
通過積分球可以準確測量LED、燈具等光源的總光通量、色溫和顯色指數。VIS-NIR光譜輻射定標校準系統
積分球是一個內壁涂有白色漫反射材料的空腔球體,又稱光度球,光通球等。 球壁上開一個或幾個窗孔,用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應是良好的球面,通常要求它相對于理想球面的偏差應不大于內徑的0.2%。球內壁上涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系數接近于1的材料。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇,將它和膠質粘合劑混合均勻后,噴涂在內壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內的光譜反射比都在99%以上,這樣,進入積分球的光經過內壁涂層多次反射,在內壁上形成均勻照度。當積分球用于顏色測量儀器時,球體會有多個開孔,結構示意圖如下圖。具體包括光孔,用于光源進入球體;測量孔,與被測物體緊密接觸;接收器孔,在測量孔對面,一般與被測樣品表面的法線呈8。夾角,用于采集物體的反射光;鏡面反射孔,位于與接收器孔相對于法線對稱的地方,這個孔可以關閉和打開,并放置光吸收阱,用來控制鏡面反射光的采集(SPIN,Specular Included)與排除(SPEX,Specular Excluded)。VIS-NIR光譜輻射定標校準系統