技術優勢與應用場景:工業場景?:LED燈具出廠檢測、汽車車燈光學性能測試、光伏材料透光率評估。科研領域?:航天器光學組件標定、生物熒光信號量化分析。動態范圍適配?:通過調整探測器位置與開口尺寸,支持從微弱熒光到較強激光的寬范圍測量。積分球憑借其高精度與穩定性,成為光學領域不可或缺的測量工具,且隨著涂層材料與算法的優化,其應用場景仍在持續擴展。積分球的原理:積分球是一種普遍應用于光學測試和測量領域的工具,其原理基于光線在積分球內的反射和混合。積分球測試時需關閉其他干擾光源,確保測量數據準確可靠。Spectra-PT亮度可調均勻光源廠商

為獲得較高的測量準確度,積分球的開孔比應盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個球內壁面積之比。基本釋義integrating sphere:具有高反射性內表面的空心球體。用來對處于球內或放在球外并靠近某個窗口處的試樣對光的散射或發射進行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進入并與檢測器靠得較近。積分球又稱為光通球,是一個中空的完整球殼。內壁涂白色漫反射層,且球內壁各點漫射均勻。光源S在球壁上任意一點B上產生的光照度是由多次反射光產生的光照度疊加而成的。D55光源Helios標準光源均勻光源積分球內部擋板用于防止光源直射探測器,提高測量準確性。

積分球測反射的應用領域:積分球測反射技術在多個領域都有普遍的應用。以下是一些典型的應用領域:(1)材料科學:在材料研究中,反射特性是評估材料光學性能的重要指標。通過積分球測反射,可以幫助研究人員了解不同材料在光照條件下的表現。(2)照明工程:在照明設計中,合理的反射率對燈具的光效能至關重要。通過測量燈具反射材料的反射特性,設計師可以優化照明方案,提高能效。(3)涂料行業:涂料的反射特性直接影響其在實際應用中的效果。通過積分球測反射,可以評估不同涂料的性能,從而選擇合適的產品。(4)光學元件:在光學元件的設計與制造中,反射特性是評估其性能的重要指標。通過積分球測量,可以對鏡頭、反射鏡等光學器件的質量進行有效評估。
測量方法:不同于分布光度計的測量方式,積分球采用了相對比較法。在實際測量中,所得到的數據是通過與標準燈的比較計算而來的。因此,在進行實際測量之前,通常需要先用標準燈進行定標。定標的過程,實質上是用已知精確值的燈具來幫助設備建立標準,以便后續與實際測量值進行對比。值得注意的是,即便是經過定標的設備,在使用不同的標準燈進行查驗時,所得出的特性值仍可能存在誤差。這些誤差大致可分為兩種類型:一種是固定數值誤差,如圖所示,圖中y軸表示誤差大小,我們可以觀察到每個測試點所呈現的誤差均為10,這便是一種固定數值誤差的理想展示方式。此外,還存在另一種誤差類型——百分比誤差。這種誤差以X±2%的形式表示,其數學含義可以簡化為y=ax+b的直線方程。在理解上,我們可以將其視為一個變化量與固定值的比例關系,從而更直觀地反映測量結果的偏差。通過使用1、2、3、4這四個標燈對已定標的設備進行檢驗,我們可以大致描繪出誤差的變化趨勢。這意味著在1至4標燈的光通量范圍內,我們能夠有效地控制誤差的范圍。積分球測試系統可結合軟件實現自動化測量,提高測試效率。

積分球的優點和局限性:積分球作為一種光學元件,具有以下優點: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,提高測量精度。可以確保待測光源射入分光測色儀的角度相同,提高測量再現性。可以測量各種角度的光線,從而得到更全方面的顏色信息。然而,積分球也存在一些局限性:價格較高,制造和維修成本較大。對于不同形狀和尺寸的樣品,需要使用不同大小和形狀的積分球,通用性較差。在測量某些特定形狀和材質的樣品時,可能會產生誤差。無論是LED燈還是傳統光源,積分球都能提供穩定可靠的光學測試環境。Spectra-PT亮度可調均勻光源廠商
積分球內部涂層老化會導致反射率下降,需定期更換或重新噴涂。Spectra-PT亮度可調均勻光源廠商
相關定義詳解:(1)背景信號:在無信號輸入時,系統中仍會輸出的雜波信號。例如,在積分球中,當光源未點亮且球體密封時,理論上光通量應讀為0,但實際上仍能檢測到微小信號,這些信號即可視為背景信號。(2)偵測極限:設備或測量方法所能檢測到的較小極限。為避免背景信號干擾,使用設備前通常需校零,即濾除背景信號。換句話說,所有低于背景信號的信號都將被濾除,因此背景信號可視為該設備的偵測極限。(3)標準燈:在光學輻射計量中,標準燈用于復制和保持光度、輻射度量單位及量值傳遞。它們是經過校準的燈具,能在特定電流或電壓條件下發出固定光通量,是光學輻射計量中的關鍵標準量具。Spectra-PT亮度可調均勻光源廠商