Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器多光譜

積分球的基本工作原理：光線由輸入孔入射后，在積分球內(nèi)部被均勻地反射及漫射，并在球面上形成均勻的光強(qiáng)分布，輸出孔所得到的光線為非常均勻的漫射光束。而且入射光的入射角度、空間分布、以及極性都不會(huì)對(duì)輸出的光束強(qiáng)度和均勻度造成影響。同時(shí)因?yàn)楣饩€經(jīng)過(guò)積分球內(nèi)部的均勻分布后才射出，因此積分球也可當(dāng)作一個(gè)光強(qiáng)衰減器，輸出強(qiáng)度與輸入強(qiáng)度比大約為：光輸出孔面積/積分球內(nèi)部的表面積。對(duì)于積分球內(nèi)壁上的輻亮度必須考慮多次反射與開(kāi)口處通量損失。若以傳播距離不同偏軸半徑光強(qiáng)度與同距離時(shí)軸心點(diǎn)所接收的光強(qiáng)度的比值表示縱坐標(biāo)，以光積分球出口的垂直距離為橫坐標(biāo)。可以看出積分球出射的光斑隨著距離的增加而均勻，首先是偏軸半徑的光強(qiáng)與中心光強(qiáng)相差的增大，然后隨著距離越來(lái)越大，光斑又趨于均勻。積分球與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)結(jié)合，為三維建模、渲染等提供技術(shù)支持。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器多光譜

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。積分球測(cè)試測(cè)什么？積分球是一個(gè)內(nèi)壁涂油漫反射涂層的球形腔體。因這些涂層有近似理想漫反射性能，所以，若有一輻射光束照射球的內(nèi)壁，則反射輻射將按余弦定律分布。因涂層漫反射性質(zhì)和球形腔的幾何性質(zhì)，使積分球具有特殊功能：其內(nèi)壁上任一小面元經(jīng)照射稱為一個(gè)光源后，在球內(nèi)壁上的輻射照度處處均勻相同。這是積分球工作的基礎(chǔ)。通過(guò)積分球可以對(duì)樣品的反射比進(jìn)行相對(duì)測(cè)量。常見(jiàn)的積分球類型分為以下兩種：VIS-NIR光源Helios標(biāo)準(zhǔn)光源校準(zhǔn)系統(tǒng)積分球在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如CT掃描、放射性的藥物分布等，具有廣泛應(yīng)用。

入射到整個(gè)積分球體表面的總通量的n次反射的交換可以用冪級(jí)數(shù)來(lái)建模，并簡(jiǎn)化為一個(gè)簡(jiǎn)單的輻射方程:式中Φ為入射到積分球內(nèi)的光，As為積分球壁面積，p為積分球壁反射率，f為開(kāi)口端口面積占比。簡(jiǎn)化的輻射度方程可用于模擬光和LED測(cè)量應(yīng)用的光學(xué)效率。這些應(yīng)用包括用于激光表征的光學(xué)衰減，進(jìn)入光纖或安裝在積分球體上的探測(cè)器表面的通量，用于圖像傳感器的光譜輻射度和用于非成像光學(xué)傳感傳感器的光譜輻照度，或積分球體應(yīng)用所需的其他許多輻射和光度參數(shù)。

積分球：1、光接收器：被測(cè)光經(jīng)積分球上的小孔進(jìn)入球內(nèi)，在內(nèi)壁上設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)光探測(cè)器，由光探測(cè)器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比。這樣就可以根據(jù)輸出光電流的變化，得知進(jìn)入積分球的光通量的變化。2、均勻照亮的物面：在積分球內(nèi)壁上與出光孔對(duì)稱地均勻設(shè)置幾個(gè)燈泡（通常有四個(gè)或六個(gè)）。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個(gè)均勻明亮的發(fā)光球面，該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性測(cè)量。3、球形平行光管：帶有準(zhǔn)直物鏡、燈泡、和黑、白塞子的積分球稱為球形平行光管，它用于測(cè)量望遠(yuǎn)系數(shù)的雜光系數(shù)。測(cè)量時(shí)，通過(guò)光電探測(cè)器分別測(cè)得黑體目標(biāo)像和“白塞子”像的照度，也就是光電探測(cè)器分別測(cè)得的對(duì)應(yīng)指示值，經(jīng)過(guò)計(jì)算即可得到被測(cè)望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因?yàn)?，若望遠(yuǎn)鏡對(duì)明亮天空中一個(gè)黑體目標(biāo)的成像不是全黑的，則說(shuō)明望遠(yuǎn)鏡除對(duì)目標(biāo)成像外，還有雜光射到像面上。在光學(xué)成像系統(tǒng)中，積分球起到了關(guān)鍵的光源調(diào)節(jié)作用。

抱負(fù)積分球的條件：A、積分球內(nèi)外表為一完整的幾何球面，半徑處處持平；B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面，關(guān)于各種波長(zhǎng)的入射光線具有相同的漫反射比；C、球內(nèi)沒(méi)有任何物體，光源也看作只發(fā)光而沒(méi)有什物的抽象光源。影響積分球丈量精度的因素：A、球內(nèi)壁是均勻的抱負(fù)漫射層，服從朗伯定則；B、球內(nèi)壁各點(diǎn)的反射率持平；C、球內(nèi)壁白色涂層的漫射是中性的；D、球半徑處處持平，球內(nèi)除燈外無(wú)其他物體存在；所以，積分球內(nèi)壁起球，剝落，黃變都會(huì)影響其丈量精度。積分球內(nèi)部的涂層材料對(duì)光線的反射率有明顯影響。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器多光譜

積分球與材料科學(xué)結(jié)合，可以研究球狀材料的力學(xué)性能，如籃球、高爾夫球等。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器多光譜

積分球的基本原理是光通過(guò)采樣口被積分球收集，如圖1，在積分球內(nèi)部經(jīng)過(guò)多次反射后非常均勻地散射在積分球內(nèi)部。使用積分球來(lái)測(cè)量光通量時(shí)，可使得測(cè)量結(jié)果更為可靠，積分球可降低并除去由光線的形狀、發(fā)散角度、及探測(cè)器上不同位置的響應(yīng)度差異所造成的測(cè)量誤差。積分球（Integrating sphere）又稱為光通球、光度球，是一個(gè)中空的完整球殼。積分球多由金屬資料制成，內(nèi)壁涂白色高漫反射層（通常是氧化鎂或硫酸鋇），且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。也有積分球采用高反射高分子資料制成，例如Spectralon資料。Spectra-UT 超可調(diào)光譜太陽(yáng)光模擬器多光譜