積分球的原理和典型應(yīng)用:1.積分球的原理,積分球是一種球形儀器,通過(guò)測(cè)量球的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)確定位置和運(yùn)動(dòng)的工具。其主要原理是基于陀螺儀和加速度計(jì)的測(cè)量。1.1 陀螺儀原理,陀螺儀是一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度的裝置。積分球中的陀螺儀通過(guò)測(cè)量球在三個(gè)軸向上的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度來(lái)確定球的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。1.2加速度計(jì)原理,加速度計(jì)是一種測(cè)量加速度的裝置。積分球中的加速度計(jì)通過(guò)測(cè)量球在三個(gè)軸向上的加速度來(lái)確定球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。積分球integrating sphere具有高反射性?xún)?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。在球的內(nèi)表面涂有無(wú)波長(zhǎng)選擇性的(均勻)漫反射性的白色涂料。在球內(nèi)任一方向上的照度均相等。 所屬學(xué)科: 機(jī)械工程(一級(jí)學(xué)科) ;光學(xué)儀器(二級(jí)學(xué)科) ;光學(xué)測(cè)試儀器(三級(jí)學(xué)科)。通過(guò)積分球,可以計(jì)算地球表面到地核的地震波傳播,為地震學(xué)研究提供幫助。河南積分球模擬器
積分球(Integrating sphere)又稱(chēng)光通球、光度球,是一個(gè)完整的空心球殼。定義:用來(lái)進(jìn)行特定光學(xué)測(cè)量的具有反射內(nèi)表面的器件.積分球是一種具有多種用途的光學(xué)器件。積分球多由金屬材料制成,內(nèi)壁上涂有白色的高漫反射層(通常為氧化鎂或硫酸鋇),并且球內(nèi)壁上的點(diǎn)散射均勻。還有一些積分球是由高反射聚合物材料如 Spectralon材料制成的。光線(xiàn)通過(guò)球壁上任一點(diǎn)所產(chǎn)生的光度疊加,形成了多次反射光所產(chǎn)生的光度。通過(guò)這種方式,進(jìn)入積分球的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)內(nèi)壁涂層多次反射,在在內(nèi)壁形成均勻照度。河南積分球模擬器積分球在光電器件測(cè)試中,保證了光線(xiàn)的均勻照射。
積分球輻射度,入射到漫射表面上的光通過(guò)反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來(lái)描述,即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量,因?yàn)樗梢灶A(yù)測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在觀(guān)察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對(duì)于積分球,輻射度推導(dǎo)考慮了入射到積分球內(nèi)的光、積分球壁反射率、積分球表面積、光進(jìn)行的多次表面反射以及通過(guò)開(kāi)口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過(guò)初始反射幾乎完全漫射。離開(kāi)表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射,依此類(lèi)推。
積分球可用于測(cè)試光源的光通量,色溫,光效等參數(shù)。積分球的基本原理是光通過(guò)采樣口被積分球收集,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(xiàn)地形狀、發(fā)散角度、及探測(cè)器上不同位置地響應(yīng)度差異所造成地測(cè)量誤差。高等物理光學(xué)分類(lèi):(1)幾何光學(xué),(2)物理光學(xué),(3)量子光學(xué),初等物理分類(lèi):(1)初中階段:幾何光學(xué),(2)高中階段:幾何光學(xué)、物理光學(xué),(3)說(shuō)明:一般生活中提到的光學(xué)就是高中階段的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。積分球的使用,極大地提高了光學(xué)測(cè)量的效率和準(zhǔn)確性。
積分球的基本性能很容易理解,并構(gòu)成了其多功能性的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單地說(shuō),積分球作為光收集器,收集的光可成為照明的光源,或者被采樣用于光測(cè)量。作為輻射計(jì)或光度計(jì)的一部分,積分球可以直接測(cè)量來(lái)自燈、led或激光的輻射通量密度。積分球性能不斷完善,其性能與組件和設(shè)計(jì)規(guī)格質(zhì)量息息相關(guān)。一般而言,光學(xué)擴(kuò)散片在小心使用下,可降低測(cè)量時(shí)因探測(cè)器上的入射光源不均勻分布或光束偏移所造成的微小誤差,因此可以提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。但是在精密的測(cè)量時(shí),就必須使用積分球作為光學(xué)擴(kuò)散器使得上述的誤差較小。積分球內(nèi)的光源經(jīng)過(guò)處理,可以模擬不同的光照條件。Helios輻射定標(biāo)供應(yīng)
積分球又稱(chēng)為光通球,是一個(gè)中空的完整球殼。河南積分球模擬器
積分:1.理想積分球原理,理想積分球的條件:A、積分球地內(nèi)表面為一完整地幾何球面,半徑處處相等;B、球內(nèi)壁是中性均勻漫射面,對(duì)于各種波長(zhǎng)的入射光線(xiàn)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)有實(shí)物的抽象光源。2.影響積分球測(cè)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(wú)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(lái)測(cè)量誤差,故需修正。河南積分球模擬器