Spectra-CT 色温可调Helios标准光源模块化设计

积分球：1、光接收器：被测光经积分球上的小孔进入球内，在内壁上设置一个或两个光探测器，由光探测器输出的光电流与积分球内壁的照度成正比。这样就可以根据输出光电流的变化，得知进入积分球的光通量的变化。2、均匀照亮的物面：在积分球内壁上与出光孔对称地均匀设置几个灯泡（通常有四个或六个）。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀明亮的发光球面，该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性测量。3、球形平行光管：带有准直物镜、灯泡、和黑、白塞子的积分球称为球形平行光管，它用于测量望远系数的杂光系数。测量时，通过光电探测器分别测得黑体目标像和“白塞子”像的照度，也就是光电探测器分别测得的对应指示值，经过计算即可得到被测望远镜的杂光系数。因为，若望远镜对明亮天空中一个黑体目标的成像不是全黑的，则说明望远镜除对目标成像外，还有杂光射到像面上。积分球体积的计算，是空间几何、向量分析中的经典问题。Spectra-CT 色温可调Helios标准光源模块化设计

显然，积分球球体肯定是越圆越好，这样就更能保证光线在其内部的每次反射都有不同路径，更易使光均匀。对于积分球球壁上开有2π测量口的球体，当采用4π方法测量时，其开口的挡板比较好的设计方法是挡板和球体有相同的球面度，这样当用挡板封贴在开口处时，挡板和球体可以形成一个完整的球面，对于光线的散射基本不造成影响。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。智能手机红外传感器Helios标准光源均匀光源通过积分球，可以计算地球表面到地核的地震波传播，为地震学研究提供帮助。

​激光功率测量，积分球很容易捕获或者集成近准直光源例如激光光束或者高度分散的光源（例如激光二极管或VCSEL）。由于积分球独特几何结构，激光束功率测量不受激光束偏振及校准的影响。在不影响探测器信号的情况下，该系统可使用开放端口，或可安装激光二极管模块或缩孔器的光纤适配器。 (图5)。可以添加额外的端口来执行并行光谱表征，使其成为可靠的激光二极管寿命测试的理想设备。总之，积分球的典型应用涵盖了光度测量、颜色测量、环境光学测量、光学材料测试、医学光学测试等领域，为科学研究、工业生产和医学诊断提供了有力的支持。

由于积分球较常用于稳态条件下，随着积分球涂层反射率的增加和开口端口面积比例的减小，产生稳态辐射度的反射次数越多。因此，积分球设计应尝试优化这两个参数，以获得较佳的辐射通量空间积分。图2是一个机器人成像系统的图像，用于通过积分球参考端口映射空间均匀性。涂层，在为积分球选择涂层时，必须考虑两个因素:反射率和耐久性。例如，如果有足够的光线，并且积分球将在可能导致积分球收集污垢或灰尘的环境中使用，则耐久性和可清洗的涂层是您的理想选择。积分球内部装置，包括挡板、灯具和灯座，会吸收辐射源的部分能量，降低球体的空间均匀性。通过在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂层，可以改善空间均匀性的降低。积分球在环境科学中，如大气污染、水质分布等研究中，发挥着关键作用。

积分球的基本工作原理：光线由输入孔入射后，在积分球内部被均匀地反射及漫射，并在球面上形成均匀的光强分布，输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出，因此积分球也可当作一个光强衰减器，输出强度与输入强度比大约为：光输出孔面积/积分球内部的表面积。对于积分球内壁上的辐亮度必须考虑多次反射与开口处通量损失。若以传播距离不同偏轴半径光强度与同距离时轴心点所接收的光强度的比值表示纵坐标，以光积分球出口的垂直距离为横坐标。可以看出积分球出射的光斑随着距离的增加而均匀，首先是偏轴半径的光强与中心光强相差的增大，然后随着距离越来越大，光斑又趋于均匀。积分球的光学性能直接影响到光学仪器的性能表现。VIS-NIR光源积分球标准光源

积分球在艺术领域，如雕塑、建筑设计中，也具有极高的价值。Spectra-CT 色温可调Helios标准光源模块化设计

积分球基本释义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。积分球又称为光通球，是一个中空的完整球壳。内壁涂白色漫反射层，且球内壁各点漫射均匀。光源S在球壁上任意一点B上产生的光照度是由多次反射光产生的光照度叠加而成的。积分球的涂层，积分球内壁涂层反射率ρ(λ)和积分球等效透过率τ(λ)是积分球较重要的质量指标。反射率：在给定方向照射下，物体反射到球空间的辐射通量与入射物体表面辐射通量之比。Spectra-CT 色温可调Helios标准光源模块化设计