試驗(yàn)積分球原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-29

定標(biāo)。定標(biāo)校準(zhǔn)是確保設(shè)備準(zhǔn)確性的重要步驟。在此過程中,應(yīng)選用慧譜標(biāo)準(zhǔn)光源進(jìn)行定標(biāo),并對(duì)積分球的色溫和光通量進(jìn)行校準(zhǔn)。只有在完成定標(biāo)后,設(shè)備才能正式投入使用。此外,當(dāng)軟件測試設(shè)置更改、探頭更換或其他原測試條件發(fā)生變化時(shí),也需要重新進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn)。定標(biāo)前的操作與查驗(yàn)相似,但在安裝好標(biāo)準(zhǔn)燈后,需要在點(diǎn)亮前進(jìn)行清零操作。清零過程中,除不點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)燈外,其他條件與測試時(shí)保持一致。清零完成后,按照計(jì)量證書上的條件點(diǎn)亮標(biāo)準(zhǔn)燈,并等待其發(fā)出的光通量達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。隨后,在軟件操作界面中輸入標(biāo)準(zhǔn)燈的標(biāo)準(zhǔn)光通量和標(biāo)準(zhǔn)色溫,點(diǎn)擊開始定標(biāo),設(shè)備將自動(dòng)完成定標(biāo)過程。定標(biāo)完成后,必須再次進(jìn)行查驗(yàn),以確保設(shè)備滿足試驗(yàn)要求。積分球的設(shè)計(jì)考慮了熱管理,確保長時(shí)間測試時(shí)光源不會(huì)過熱損壞。試驗(yàn)積分球原理

試驗(yàn)積分球原理,積分球

積分球的典型應(yīng)用:積分球的典型應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:1.光學(xué)材料測試:積分球可用于測試光學(xué)材料的性能,如玻璃、塑料、晶體等。通過測量這些材料對(duì)光的反射和透射特性,可以評(píng)估其光學(xué)性能和質(zhì)量。2.醫(yī)學(xué)光學(xué)測試:積分球可用于醫(yī)學(xué)光學(xué)測試,如生物組織的反射和透射特性、激光輻射的生物效應(yīng)等。這些測試對(duì)于醫(yī)學(xué)研究和診斷具有重要意義。2.均勻光源:積分球可以產(chǎn)生均勻的光源,被普遍應(yīng)用于照明工程、光學(xué)儀器測試等領(lǐng)域。VIS-NIR光源太陽光模擬器供應(yīng)商積分球在太陽能電池效率測試中也有應(yīng)用,用于模擬太陽光照射條件。

試驗(yàn)積分球原理,積分球

如何評(píng)估空間均勻性?通常通過實(shí)驗(yàn)測量:在球內(nèi)不同位置(尤其是可能不均勻的區(qū)域,如端口附近、擋板陰影區(qū))放置小型探測器或光纖探頭。使用穩(wěn)定光源照射積分球。測量各點(diǎn)的輻照度值。計(jì)算這些測量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 (RSD) 或較大偏差,作為均勻性的量化指標(biāo)。高性能積分球的均勻性可達(dá) ±0.5% ~ ±1% 甚至更好(在中心區(qū)域避開端口/擋板直接影響區(qū))。積分球的空間均勻性是其功能實(shí)現(xiàn)的基石,源于:高反射、完美漫射(朗伯)的球壁涂層。光線在球腔內(nèi)經(jīng)歷充分的多次漫反射和混合。關(guān)鍵結(jié)構(gòu)(擋板)阻擋直射光,強(qiáng)制光路混合。

沿球體的直徑,對(duì)開兩個(gè)圓口,一個(gè)為入光口、一個(gè)為反光口。入光口處可以放置液體或固體樣品,以做透過率測試之用;這時(shí)、反光口處則要放置由氧化鋁(AI203)制成的副白板作為擴(kuò)射元件,如圖-6 所示;如果需要測試固體樣品的反射率,則要將樣品放置在副白板處,而副白板是否仍然需要繼續(xù)使用,這就要視樣品的性質(zhì)而定了。如果樣品完全不透明,則無需使用副白板;如果樣品透明或半透明狀,則一般仍需使用副白板,只是該白板要放置在樣品的后面做襯底之用。積分球常用于光度測量,可以通過測量球內(nèi)的光強(qiáng)來確定光源的亮度。

試驗(yàn)積分球原理,積分球

技術(shù)特性:積分球的基本原理: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。由積分學(xué)原理可得,球面上任意一點(diǎn)B的光照度為:公式(1)中,E1 為光源S直接照在 B點(diǎn)上的光照度,E1的大小不僅與B點(diǎn)的位置有關(guān),也與光源在球內(nèi)的位置有關(guān)。如果在光源S和B點(diǎn)間放一擋屏,擋去直接射向 B點(diǎn)的光,則E1=0,因而在 B點(diǎn)的光照度為:公式(1)公式(2)中,R為積分球半徑、p為積分球內(nèi)壁反射率。R和p均為常數(shù),因此在球壁上任意位置的光照度E(擋去直接光照后)與燈的光通量 中成正比。通過測量球壁窗口上的光照度E,就可求出光源的光通量 Ф。積分球的內(nèi)壁材料能夠?qū)⒐饩€均勻地反射到球內(nèi)各個(gè)方向,實(shí)現(xiàn)光的均勻分布。VIS-NIR光譜輻射定標(biāo)測試方法

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。試驗(yàn)積分球原理

典型應(yīng)用場景:1. 均勻光源系統(tǒng)?:積分球可搭配高穩(wěn)定光源,生成動(dòng)態(tài)范圍可調(diào)的均勻光場,用于相機(jī)焦平面陣列的像素增益歸一化測試。例如,在智能手機(jī)攝像頭生產(chǎn)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(lǐng)域,積分球用于標(biāo)定輻亮度計(jì)和光譜輻射計(jì)。例如,在環(huán)境監(jiān)測中,衛(wèi)星搭載的光學(xué)儀器需定期通過積分球校準(zhǔn),以確保大氣成分?jǐn)?shù)據(jù)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(chǎn)業(yè)中,太陽能電池的光譜響應(yīng)特性可通過積分球結(jié)合單色儀進(jìn)行精確測量。試驗(yàn)積分球原理