光學(xué)均勻光源傳感器

為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度，積分球的開孔比應(yīng)盡可能小。開孔比定義為積分球開孔處的球面積與整個(gè)球內(nèi)壁面積之比?；踞屃xintegrating sphere：具有高反射性內(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。積分球的光學(xué)性能直接影響到光學(xué)儀器的性能表現(xiàn)。光學(xué)均勻光源傳感器

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(duì)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(guò)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(cè)量?jī)x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(cè)量孔，與被測(cè)物體緊密接觸；接收器孔，在測(cè)量孔對(duì)面，一般與被測(cè)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(duì)于法線對(duì)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(lái)控制鏡面反射光的采集（SPIN，Specular Included）與排除（SPEX，Specular Excluded）。真空Helios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)商通過(guò)積分球，可以研究聲波在球體內(nèi)的傳播特性，為聲學(xué)研究提供支持。

對(duì)實(shí)際積分球內(nèi)部輻射度分布的精確分析取決于入射光通量的分布、實(shí)際積分球設(shè)計(jì)的幾何細(xì)節(jié)和積分球涂層的反射率分布函數(shù)，以及安裝在開口端口或積分球內(nèi)部的每個(gè)設(shè)備的表面。較佳空間性能的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是基于較大限度地提高涂層反射率和相對(duì)于所需的開口端口和系統(tǒng)設(shè)備的積分球直徑。反射率和開口端口比例對(duì)空間積分的影響可以通過(guò)考慮達(dá)到入射到積分球表面的總通量所需的反射次數(shù)來(lái)說(shuō)明。經(jīng)過(guò)n次反射后產(chǎn)生的輻射度可以與穩(wěn)態(tài)條件下相比較。

顯然，有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處，這樣就嚴(yán)重破壞了球體的球面度，進(jìn)而影響光線散射的均勻性。特別是當(dāng)2π開口比較大時(shí)，這種影響就更加明顯。積分球的外觀確是個(gè)中空的球體，外壁由金屬構(gòu)成，內(nèi)壁涂有擴(kuò)散率很高的物質(zhì)，如:硫酸鋇(BaSO4)或詩(shī)貝倫(SPEKTRON);硫酸鋇涂層的積分球價(jià)格較便宜，等效透過(guò)率的基線平坦度 T入稍差，但反射率(P入)較高，可達(dá)到 P入≥0.92;而詩(shī)貝倫涂層的積分球剛好與硫酸鋇涂層的相反，它的基線平坦度 T入 更趨于平直,但反射率稍差，P入≥0.80。它的內(nèi)徑可以做到從幾十毫米~幾百毫米不等;但內(nèi)徑越大則價(jià)格也越貴。積分球與數(shù)值方法結(jié)合，如有限元分析，為復(fù)雜問(wèn)題求解提供可能。

大多數(shù)球體由輕質(zhì)鋁制成，但也有使用其他材料，如鋼、塑料和玻璃纖維?！昂茈y使球體在物理上均勻，而這是產(chǎn)生均勻的光分布的關(guān)鍵，”佛羅里達(dá)州奧蘭多市光電子實(shí)驗(yàn)室的亞歷克斯·方說(shuō)。鋁也是連接兩半或四分之一球體并管理密封/接縫*簡(jiǎn)單的材料。“人們?cè)鴩L試過(guò)只粉刷一個(gè)大房間作為積分球，但鋁是迄今為止非常好的材料。此外，明確您要測(cè)量單位(功率W，輻照度W/m2，或光通量流明)，以及積分球的幾何形狀，無(wú)論是全積分球4π立體角還是半積分球2π(見圖3)?！耙粋€(gè)完整的積分球可以測(cè)量所有方向發(fā)射的設(shè)備(4π立體角)，也可以測(cè)量只向前發(fā)射的設(shè)備(2π)，”Weitzman說(shuō)。“半積分球通常只用于2π測(cè)量。”在光譜分析中，積分球提供了穩(wěn)定的光源輸出。真空Helios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)商

積分球作為光源積分器，為光學(xué)系統(tǒng)提供了理想的光源條件。光學(xué)均勻光源傳感器

LED積分球均勻光源，LED積分球均勻光源普遍應(yīng)用于相機(jī)校準(zhǔn)、衛(wèi)星遙感校準(zhǔn)測(cè)量、輻亮度/輻照度校準(zhǔn)測(cè)量、夜視系統(tǒng)、安全攝像頭及高靈敏度成像儀、CMOS/CCD 光譜響應(yīng)測(cè)試校準(zhǔn)測(cè)試等領(lǐng)域。LED積分球均勻光源提供了一種超均勻，高動(dòng)態(tài)范圍，亮度色溫均可精致調(diào)節(jié)的面光源。該積分球光源具有獨(dú)有的高反射率漫反射材料，巧妙的積分球結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該積分球均勻光源提供了滿足國(guó)際相機(jī)性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)I(yè)相機(jī)進(jìn)行平場(chǎng)矯正，線性度校正，暗噪聲評(píng)估等。光學(xué)均勻光源傳感器