光测量积分球作用

积分球内部涂层的选择：在选择积分球时，漫反射涂层的选择非常重要，漫反射涂层或材料的反射率——越高越好。“更高的反射率意味着光在被吸收之前在球体内有更多的反射，”Labsphere销售和营销副总裁Peter Weitzman说，“因此集成度更好，测量精度也更好。”漫反射涂料喷涂方式通常包括喷雾式或粉末式。积分球内部喷涂哪种漫反射涂层，取决于系统使用环境，以及使用积分球测试的波段范围。针对极l端条件或者小积分球，烧结聚四氟乙烯(PTFE或Teflon)提供非常好的性能。例如Labsphere的Spectralon EPV漫反射材料可用于深紫外、极l端物理和真空中。典型的硫酸钡涂层，尽管也可在近紫外和红外使用，但主要用于可见光波段范围。镀金漫反射涂层主要应用于NIR-MIR波段范围。每种漫反射涂层的较佳使用波段范围和概述详见生产商的网站发布内容。积分球作为光学测量工具，广泛应用于光源均匀性检测。光测量积分球作用

积分球的原理和典型应用：1.积分球的原理，积分球是一种球形仪器，通过测量球的旋转角度来确定位置和运动的工具。其主要原理是基于陀螺仪和加速度计的测量。1.1 陀螺仪原理，陀螺仪是一种测量旋转角速度的装置。积分球中的陀螺仪通过测量球在三个轴向上的转动角速度来确定球的旋转状态。1.2加速度计原理，加速度计是一种测量加速度的装置。积分球中的加速度计通过测量球在三个轴向上的加速度来确定球的运动状态。积分球integrating sphere具有高反射性内表面的空心球体。用来对处于球内或放在球外并靠近某个窗口处的试样对光的散射或发射进行收集的一种高效率器件。球上的小窗口可以让光进入并与检测器靠得较近。在球的内表面涂有无波长选择性的(均匀)漫反射性的白色涂料。在球内任一方向上的照度均相等。 所属学科： 机械工程(一级学科) ；光学仪器(二级学科) ；光学测试仪器(三级学科)。光测量积分球作用积分球不仅提高了光源的均匀性，也降低了光源对实验结果的干扰。

积分球（Integrating sphere）又称为光通球、光度球，是一个中空的完整球壳。积分球多由金属资料制成，内壁涂白色高漫反射层（通常是氧化镁或硫酸钡），且球内壁各点漫射均匀。也有积分球采用高反射高分子资料制成，例如Spectralon资料。光源在球壁上任意一点上发生的光照度是由屡次反射光发生的光照度叠加而成的。这样，进入积分球的光经过内壁涂层屡次反射，在内壁上构成均匀照度。积分球常用于测验光源的光通量、色温、光效等参数，也可用于丈量物体的反射率和透过率等。

球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。利用积分球，可以轻松求解球体质量、电荷、磁荷等物理量在空间中的分布。

入射到整个积分球体表面的总通量的n次反射的交换可以用幂级数来建模，并简化为一个简单的辐射方程:式中Φ为入射到积分球内的光，As为积分球壁面积，p为积分球壁反射率，f为开口端口面积占比。简化的辐射度方程可用于模拟光和LED测量应用的光学效率。这些应用包括用于激光表征的光学衰减，进入光纤或安装在积分球体上的探测器表面的通量，用于图像传感器的光谱辐射度和用于非成像光学传感传感器的光谱辐照度，或积分球体应用所需的其他许多辐射和光度参数。积分球在物理学中，是研究物质分布、电场、磁场的重要工具。光测量积分球作用

通过积分球，可以研究声波在球体内的传播特性，为声学研究提供支持。光测量积分球作用

显然，有的积分球采用平面挡板封贴于2π开口处，这样就严重破坏了球体的球面度，进而影响光线散射的均匀性。特别是当2π开口比较大时，这种影响就更加明显。积分球的外观确是个中空的球体，外壁由金属构成，内壁涂有扩散率很高的物质，如:硫酸钡(BaSO4)或诗贝伦(SPEKTRON);硫酸钡涂层的积分球价格较便宜，等效透过率的基线平坦度 T入稍差，但反射率(P入)较高，可达到 P入≥0.92;而诗贝伦涂层的积分球刚好与硫酸钡涂层的相反，它的基线平坦度 T入 更趋于平直,但反射率稍差，P入≥0.80。它的内径可以做到从几十毫米~几百毫米不等;但内径越大则价格也越贵。光测量积分球作用