積分球又稱為光通球,光度球,是一個(gè)中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開腔球體,球殼內(nèi)壁上開有幾個(gè)窗孔,用于進(jìn)光孔和安放光接收器等。積分球內(nèi)壁上涂有漫反射材料,也就是漫反射材料接近于1的材料,使得球內(nèi)壁可見光的光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上。顯然,積分球球體肯定是越圓越好,這樣就更能保證光線在其內(nèi)部的每次反射都有不同路徑,更易使光均勻。對(duì)于積分球球壁上開有2π測(cè)量口的球體,當(dāng)采用4π方法測(cè)量時(shí),其開口的擋板比較好的設(shè)計(jì)方法是擋板和球體有相同的球面度,這樣當(dāng)用擋板封貼在開口處時(shí),擋板和球體可以形成一個(gè)完整的球面,對(duì)于光線的散射基本不造成影響。積分球內(nèi)部的涂層材料對(duì)光線的反射率有明顯影響。弱光均勻光源多光譜
較常見的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀器為d/8結(jié)構(gòu),也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測(cè)色儀,有兩種丈量模式SCI和SCE;采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對(duì)色彩丈量的影響,進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。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)沒有任何物體,光源也看作只發(fā)光而沒有什物的抽象光源。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。試驗(yàn)輻射定標(biāo)批發(fā)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。
較常見的積分球結(jié)構(gòu)測(cè)色儀器為d/8結(jié)構(gòu),也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測(cè)色儀,有兩種丈量模式SCI和SCE;采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對(duì)色彩丈量的影響,進(jìn)而取得物體的真實(shí)色彩特征。積分球作為一種測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度和加速度的儀器,具有精度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),在導(dǎo)航、航天、機(jī)器人、運(yùn)動(dòng)追蹤、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲控制和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有普遍的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的發(fā)展,積分球的應(yīng)用將會(huì)越來越普遍。以上就是積分球的原理和典型應(yīng)用的簡(jiǎn)要介紹。
積分球結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,人們對(duì)積分球進(jìn)行光輻射測(cè)量存在誤解。積分球的作用是對(duì)輻射通量進(jìn)行空間積分。針對(duì)特定應(yīng)用,定制設(shè)計(jì)積分球時(shí),了解積分球的工作原理非常重要。積分球理論是研究漫射表面內(nèi)的輻射交換原理的一種理論方法。盡管積分球理論的基礎(chǔ)理論可能看起來復(fù)雜,但實(shí)際上有許多簡(jiǎn)便易行的方法和技巧可以幫助您理解和學(xué)習(xí)。這個(gè)概念可以簡(jiǎn)述為:積分球表面兩個(gè)區(qū)域之間的輻射度交換與視角和表面之間的距離無關(guān),即積分球壁上任何一點(diǎn)接收到的通量的比例對(duì)于積分球壁上任何其他輻射點(diǎn)都是相同的。積分球作為光源積分器,在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域發(fā)揮著不可或缺的作用。
積分球(Integrating sphere)又稱光通球、光度球,是一個(gè)完整的空心球殼。定義:用來進(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。光線通過球壁上任一點(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。通過這種方式,進(jìn)入積分球的光線經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射,在在內(nèi)壁形成均勻照度。積分球作為光學(xué)測(cè)量工具,廣泛應(yīng)用于光源均勻性檢測(cè)。Spectra-CT 色溫可調(diào)太陽光模擬器焦平面陣列
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。弱光均勻光源多光譜
空間集成,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)來說明。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。弱光均勻光源多光譜