色差儀中有一個(gè)重要的組件就是積分球，一般而言，光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下，可降低測量時(shí)因探測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，因此可以提高測量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測量時(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。積分球的基本原理是光通過采樣口被積分球收集，如圖1，在積分球內(nèi)部經(jīng)過多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來測量光通量時(shí)，可使得測量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測量誤差。積分球測試法被公認(rèn)為測量光源光通量的較準(zhǔn)確方法之一。山西積分球測試

下文將從原理、用途及典型場景三方面展開說明。積分球的工作原理：1. 基本結(jié)構(gòu)與材料特性?：積分球通常為空心球體，內(nèi)壁涂覆高反射率的漫反射材料（如硫酸鋇或聚四氟乙烯），反射率可達(dá)98%以上。球壁設(shè)有多個(gè)開口，分別用于放置待測光源、探測器或輔助光源。這種設(shè)計(jì)使光線在球體內(nèi)經(jīng)過多次反射后形成均勻的漫射光場。?2. 光場均勻化過程?：當(dāng)光源從輸入孔進(jìn)入積分球后，光線會(huì)在內(nèi)壁反復(fù)反射和散射。由于涂層的朗伯體特性（各方向反射光強(qiáng)度一致），光線分布逐漸均勻化，較終在球內(nèi)形成穩(wěn)定的均勻光場。?3. 消除方向性誤差的優(yōu)勢?：傳統(tǒng)光學(xué)測量易受光源方向性影響，而積分球通過漫反射原理消除這一干擾，確保測量結(jié)果只反映光源本身的輻射特性。真空均勻光源高光譜成像積分球測量時(shí)光源應(yīng)放置在球體中心，避免因位置偏差導(dǎo)致數(shù)據(jù)誤差。

當(dāng)一束輻通量為Φ（λ）的光源經(jīng)光孔進(jìn)入內(nèi)球半徑為R的積分球內(nèi)，經(jīng)涂層多次漫反射后，形成均勻照明。設(shè)除投射面外，其余內(nèi)壁任一點(diǎn)M處的總照度E（λ）可用下表示：式中：E（λ）為M點(diǎn)的總光譜幅照度；ρw（λ）為積分球內(nèi)壁的光譜反射比；Φ（λ）為進(jìn)入進(jìn)入積分球的光譜輻通量；R為積分球內(nèi)球半徑；f為積分球開口球面面積與積分球總的內(nèi)反射表面積之比。式中，當(dāng)一束輻通量進(jìn)入理想積分球后，除投射面外，球內(nèi)表面任意點(diǎn)的照度（包括球壁開口處球面上的照度）只是球的幾何尺寸、涂層的漫反射比、進(jìn)入球的輻通量的函數(shù)，而與位置無關(guān)。

積分球原理和用途：積分球是一種通過內(nèi)壁高反射材料均勻散射光線，用于測量光通量、色溫等光學(xué)參數(shù)的精密設(shè)備。?積分球的基本原理：積分球的主要原理基于光的多次漫反射?。其結(jié)構(gòu)為密閉空心球體，內(nèi)壁涂覆氧化鎂或硫酸鋇等高反射率材料（反射率可達(dá)99%以上）。當(dāng)光線通過入口進(jìn)入球體后，經(jīng)過內(nèi)壁涂層無數(shù)次的反射，較終在球內(nèi)形成均勻的光照分布。均勻化機(jī)制?：光在球內(nèi)壁的漫反射遵循朗伯定律（光線向各個(gè)方向均勻散射），消除光源形狀、入射角度等因素對測量的干擾。擋光板設(shè)計(jì)?：光源與探測器之間設(shè)置擋板，防止光線直射到探測器表面，確保測量值只來自均勻散射的光線，提升精度。?開孔比限制?：進(jìn)光口和探測器開口面積需盡量小，通常控制在總內(nèi)壁面積的5%以內(nèi)，以減少光線逸出導(dǎo)致的誤差。積分球測試系統(tǒng)可結(jié)合軟件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測量，提高測試效率。

積分球的主要用途：積分球普遍應(yīng)用于光學(xué)測量與工業(yè)檢測領(lǐng)域?，具體功能包括：?光通量測試?：通過測量光源的總輻射通量，評(píng)價(jià)其發(fā)光效率（如LED燈泡的光效評(píng)估）。色溫與顯色性分析?：結(jié)合光譜儀，可精確計(jì)算光源的色坐標(biāo)、色溫及顯色指數(shù)（CRI），用于顯示屏、照明產(chǎn)品的質(zhì)量控制。?材料反射/透射率檢測?：測試涂層、鏡片等材料的反射率或透射率，輔助光學(xué)元件（如濾光片）的研發(fā)與生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)光源校準(zhǔn)?：作為輻射標(biāo)準(zhǔn)傳遞的中間設(shè)備，校準(zhǔn)光度計(jì)、光譜儀等儀器的靈敏度與一致性。積分球測試時(shí)需避免震動(dòng)或氣流干擾，確保測量環(huán)境穩(wěn)定。OLED均勻光源標(biāo)準(zhǔn)光源

積分球可用于測量特殊光源，如紫外固化燈、紅外加熱燈等。山西積分球測試

積分球是一個(gè)內(nèi)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(gè)或幾個(gè)窗孔，用作進(jìn)光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內(nèi)壁應(yīng)是良好的球面，通常要求它相對于理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系數(shù)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(zhì)粘合劑混合均勻后，噴涂在內(nèi)壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上，這樣，進(jìn)入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射，在內(nèi)壁上形成均勻照度。當(dāng)積分球用于顏色測量儀器時(shí)，球體會(huì)有多個(gè)開孔，結(jié)構(gòu)示意圖如下圖。具體包括光孔，用于光源進(jìn)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(gè)孔可以關(guān)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）。山西積分球測試