便攜式均勻光源傳感器

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-29

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標(biāo)光源,其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域,被普遍用于光學(xué)探測器的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo),空間光學(xué)遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標(biāo)。因此輻射源的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性對于輻射定標(biāo)非常關(guān)鍵,直接影響到被定標(biāo)儀器探測結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會(huì)影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。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。便攜式均勻光源傳感器

便攜式均勻光源傳感器,積分球

需要注意的是,積分球的靈敏度相對于傳統(tǒng)的功率計(jì)要低一些。這可能會(huì)成為積分球的一個(gè)潛在缺點(diǎn),因?yàn)檩^低的靈敏度可能會(huì)影響其對低功率光源的測量準(zhǔn)確性。此外,根據(jù)NIST可追溯的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)也是優(yōu)化積分球測量性能的重要步驟。通過校準(zhǔn),可以確保積分球的衰減特性和測量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性,從而提高測量的準(zhǔn)確性和可靠性。積分球的應(yīng)用:積分球被普遍應(yīng)用于照明光源和激光器的光功率測量,以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測量。也用于測量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產(chǎn)生均勻的光場來校準(zhǔn)遙感相機(jī)。D75 光源太陽光模擬器標(biāo)準(zhǔn)光源積分球的尺寸從幾厘米到數(shù)米不等,根據(jù)被測光源的大小選擇合適的球體直徑。

便攜式均勻光源傳感器,積分球

分光色差儀中的積分球是一種重要的光學(xué)元件,其原理和作用對于準(zhǔn)確測量顏色具有重要意義。本文將詳細(xì)介紹積分球的工作原理及在分光色差儀中的應(yīng)用。積分球的工作原理:積分球又稱光通球,它是一個(gè)中空的金屬球,內(nèi)表面涂有中等灰色的高反射漫射物質(zhì),如硫酸鋇或聚四氟乙烯。當(dāng)光線進(jìn)入積分球后,會(huì)在球壁上多次反射,然后從測量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過球心的角度照進(jìn)積分球,經(jīng)過球壁的多次反射后,會(huì)從各個(gè)角度照射到樣板,較終通過測量孔或光源射出積分球。測量孔是在與法線夾角成8°的位置,由一組光電管構(gòu)成的探測器。

為獲得較高的測量準(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。用來對處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個(gè)窗口處的試樣對光的散射或發(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。積分球在環(huán)境科學(xué)中,如大氣污染、水質(zhì)分布等研究中,發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

便攜式均勻光源傳感器,積分球

積分球是一種內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的反射材料,又稱光度球、光通球等。在球壁上打開一個(gè)或多個(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)為良好的球面,通常要求其偏差不大于理想球面內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁涂有理想的漫反射材料,即漫反射系數(shù)接近1的材料。紫外線可見漫反射光譜的測試方法是積分球法。如圖4所示,光源發(fā)出的光通過內(nèi)壁涂有Mgo(或BaSO4.Mgco等)的積分球進(jìn)入樣品,收集樣品表面的反射光,然后投射到接收器(光電倍增管或光電池),產(chǎn)生電信號,用波長函數(shù)記錄在記錄儀上,成為光譜曲線。一般可以在紫外線可見分光光度計(jì)上裝配積分球附件來測量紫外線可見漫反射光譜。積分球與數(shù)值方法結(jié)合,如有限元分析,為復(fù)雜問題求解提供可能。陜西積分球

使用積分球進(jìn)行測試時(shí),需遵循嚴(yán)格的操作流程以確保結(jié)果準(zhǔn)確。便攜式均勻光源傳感器

理想積分球原理:理想積分球的條件:A、積分球的內(nèi)表面為一完整的幾何球面,半徑處處相等;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對各種波長的入射光線具有相同的漫反射比;C、球內(nèi)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有實(shí)物的抽象光源。理想積分球原理:設(shè)入射光直接在球內(nèi)任一點(diǎn)建立的照度EA,在球內(nèi)的另一點(diǎn)M處的照度為EA,在M處dS發(fā)生頭一次漫射出度為:故由朗伯定律的特性知dS面的光亮度為:A處dS發(fā)生漫射在M處產(chǎn)生的二次照度為:2、影響積分球測量精度的因素:A、球內(nèi)壁是均勻的理想漫射層,服從朗伯定則;B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率相等;C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的;D、球半徑處處相等,球內(nèi)除燈外無其他物體存在;E、窗口材料是中性的,其E符合照度的余弦定則.實(shí) 際情況與理想條件不符合會(huì)帶來測量誤差,故需修正。積分球的空間均勻性是其較主要的光學(xué)特性,也是其能夠精確測量反射率和作為均勻光源的基礎(chǔ)。它指的是:經(jīng)過球壁足夠多次的漫反射后,球腔內(nèi)任意位置的輻照度(單位面積接收到的光通量)趨于一致。這種均勻性不依賴于入射光的初始方向或位置(只要光通過端口進(jìn)入球體)。便攜式均勻光源傳感器