空間均勻性的形成原理:高漫反射涂層的主要作用:光線撞擊球壁任意一點時,會向整個半球空間均勻散射(遵循余弦定律)。從球腔內(nèi)任意一點觀察球壁任意一點,其亮度是相同的(各向同性)。球壁涂層(如BaSO?或PTFE)具有近乎完美的朗伯體散射特性。這意味著:這種特性使得每次反射都“重置”了光的方向信息,消除了入射光方向性的影響。多次反射與光混合:光源發(fā)出的光(或樣品反射的光)首先照射到球壁某點A。點A將光向整個球腔空間漫反射。這些散射光中的一部分會照射到球壁其他點(B, C, D...),這些點同樣進(jìn)行朗伯漫反射。經(jīng)過4-5次或更多次這樣的漫反射后,光在球腔內(nèi)的傳播路徑變得極其復(fù)雜且隨機。較終,來自不同初始位置和方向的光線在球腔內(nèi)充分混合疊加,使得球內(nèi)任意位置接收到的光通量(輻照度)基本相等。積分球技術(shù)不斷進(jìn)步,新型涂層材料的應(yīng)用進(jìn)一步提升了測試精度。Spectra-PT亮度可調(diào)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)

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。均勻化機制?:光在球內(nèi)壁的漫反射遵循朗伯定律(光線向各個方向均勻散射),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?: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。低亮度太陽光模擬器使用方法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。

本文將深度探討積分球的原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。積分球原理:積分球的神奇之處源于其獨特的內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)。球體內(nèi)涂覆的反射性材料,如白熾燈或熒光燈,在球體表面形成光線的多次反射。這些光線在球體中心匯聚,從而實現(xiàn)了球體表面各個位置的均勻光強分布。積分球光強分布的測量結(jié)果,有助于評估光源的發(fā)光特性,如光通量、色溫與顯色指數(shù)等。積分球結(jié)構(gòu):積分球的精妙設(shè)計包括球體、球殼、入口和出口等組成部分。球殼內(nèi)涂覆高反射性涂料,用于收集和反射球體內(nèi)的光線。入口和出口分別位于球體的頂部和底部,光源通過這些入口引入,并在出口處釋放。
測量結(jié)果與幾何結(jié)構(gòu)解耦:由于均勻性,測量結(jié)果(探測器讀數(shù))主要取決于樣品的總反射光通量(或漫反射光通量),而對樣品反射光的具體方向分布不敏感(只要所有反射光都進(jìn)入了球腔)。這正是測量總反射率(8°/d或 d/8° 幾何) 和 漫反射率(去鏡面) 的基礎(chǔ)。作為均勻光源:在球壁上開一個輸出端口,該端口發(fā)出的光在空間角度上是高度均勻的(朗伯體特性),且光譜穩(wěn)定(涂層光譜中性好時)。這種均勻光源是光學(xué)傳感器(如相機、光譜儀)輻射定標(biāo)的理想工具。在LED行業(yè),積分球普遍應(yīng)用于產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制和光效測試。

光學(xué):光學(xué)(optics),是研究光(電磁波)的行為和性質(zhì),以及光和物質(zhì)相互作用的物理學(xué)科。傳統(tǒng)的光學(xué)只研究可見光,現(xiàn)代光學(xué)已擴展到對全波段電磁波的研究。光是一種電磁波,在物理學(xué)中,電磁波由電動力學(xué)中的麥克斯韋方程組描述;同時,光具有波粒二象性,需要用量子力學(xué)表達(dá)。學(xué)科發(fā)現(xiàn):光學(xué)的起源在西方很早就有光學(xué)知識的記載,歐幾里得(Euclid,公元前約330~260)的<反射光學(xué)>(Catoptrica)研究了光的反射;阿拉伯學(xué)者阿勒·哈增(AI-Hazen,965~1038)寫過一部<光學(xué)全書>,討論了許多光學(xué)的現(xiàn)象。積分球內(nèi)部涂層的反射率直接影響測量精度,需定期維護(hù)和清潔。LED均勻光源市場價格
積分球測量系統(tǒng)通常包括球體、探測器、電源和數(shù)據(jù)分析軟件。Spectra-PT亮度可調(diào)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)
在實際應(yīng)用中,積分球通常包括以下組件:1. 光源:作為積分球的主要,光源可選擇白熾燈、熒光燈或鹵素?zé)舻劝l(fā)光體,以滿足不同的測試需求。2. 內(nèi)部反射材料:積分球內(nèi)部涂覆著高反射性涂料,它們在光線傳播過程中起著關(guān)鍵作用。這種涂料的反射率越高,球體內(nèi)的光強分布越均勻。3. 外部反射材料:積分球外部通常覆蓋有反射性材料,用于將球體內(nèi)的光線反射回內(nèi)部。外部反射材料的選擇應(yīng)考慮到反射率、透射率和耐候性等因素。4. 傳感器:傳感器安裝在球體內(nèi)部,用于測量光源發(fā)出的光線。傳感器可以是光譜儀、光度計或其他類型的光強測量設(shè)備。Spectra-PT亮度可調(diào)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)