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科研前沿的探索者-細(xì)胞遷移與侵襲實(shí)驗(yàn)服務(wù)檢測(cè)中心
反射率和透射率的測(cè)量:積分球可用于測(cè)量物體的反射率和透射率。通過將待測(cè)物體放置在積分球的出光口處,可以測(cè)量出該物體的反射光和透射光的比例,從而得到其反射率和透射率。色度測(cè)量:積分球可用于測(cè)量物體的顏色。通過測(cè)量待測(cè)物體在各種波長(zhǎng)下的反射光的強(qiáng)度,可以得出該物體的顏色特性。均勻照明:積分球也可用作均勻照明器,為需要均勻照明的場(chǎng)所提供照明??偟膩?lái)說(shuō),積分球是一種非常有用的光學(xué)器件,普遍應(yīng)用于光源測(cè)試、顏色測(cè)量、光學(xué)測(cè)量等領(lǐng)域。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)。星光太陽(yáng)光模擬器
成像和非成像校準(zhǔn)用均勻光源,積分球可以近乎完美的創(chuàng)造均勻光源。輻射度是離開光源或輻射面的每個(gè)立體角的通量密度。輻照度是落在表面上的通量密度,在表面的平面上測(cè)量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計(jì)正確的情況下,可以產(chǎn)生接近完美的多光譜漫射光源和朗伯光源,與視角無(wú)關(guān)。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會(huì)吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。VIS-NIR光源輻射定標(biāo)傳感器通過積分球,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。
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)過內(nèi)壁涂層多次反射,在內(nèi)壁上形成均勻照度。
積分球輻射度,入射到漫射表面上的光通過反射產(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開口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過初始反射幾乎完全漫射。離開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,依此類推。積分球的形狀和尺寸可以根據(jù)具體需求進(jìn)行定制。
測(cè)量與光束空間性質(zhì)無(wú)關(guān)的光功率的積分球。常用的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀有 d/8結(jié)構(gòu)和 d/0結(jié)構(gòu)。d/8結(jié)構(gòu)色度儀有兩種測(cè)量模式 SCI和 SCE;(詳見此處),利用 SCI進(jìn)行顏色測(cè)量可以有效地消除物體表面紋理對(duì)顏色測(cè)量的影響,從而獲得物體的真實(shí)色彩特征。除了測(cè)量的目的,積分球還可以均勻照射一個(gè)裝置。這在測(cè)試數(shù)字成像裝置時(shí)非常重要(例如CCD陣列)。理想情況下,在積分球內(nèi)表面的涂層在需要的波長(zhǎng)范圍內(nèi)都具有很高的反射率,并且反射為漫反射。如果積分球和小端口處的光學(xué)損耗很小,多次反射會(huì)導(dǎo)致在積分球內(nèi)部具有很高的光強(qiáng),從而具有很高的光學(xué)效率,即使積分球比光源和探測(cè)器的尺寸都大。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。D55光源太陽(yáng)光模擬器檢測(cè)儀
積分球的設(shè)計(jì)精巧,為光學(xué)測(cè)量提供了理想的解決方案。星光太陽(yáng)光模擬器
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。星光太陽(yáng)光模擬器