VIS-NIR光谱Helios标准光源应用

积分球的典型应用，积分球由于其测量精度高、操作简便等特点，被普遍应用于以下领域:1 导航系统，积分球可以用于惯性导航系统，通过测量旋转角速度和球在三个轴向上的加速度，确定导航器的方向和位置。2航天器姿态控制，积分球在航天器姿态控制中起到了重要作用。通过测量航天器的旋转角速度和加速度，控制航天器的运动，保持良好的姿态。3机器人定位与导航，积分球可以用于机器人的定位与导航。通过测量机器人的旋转角速度和加速度，确定机器人的位置和运动轨迹，实现精确定位和导航功能。积分球结构简单，但其在光学测量中的作用却不可小觑。VIS-NIR光谱Helios标准光源应用

学科发现，光学的起源在西方很早就有光学知识的记载，欧几里得(Euclid，公元前约330～260)的<反射光学>(Catoptrica)研究了光的反射；阿拉伯学者阿勒·哈增(AI-Hazen，965～1038)写过一部<光学全书>，讨论了许多光学的现象。历史发展，光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到2000多年前。人类对光的研究，较初主要是试图回答“人怎么能看见周围的物体？”之类问题。约在公元前400多年(先秦时代)，中国的《墨经》中记录了世界上较早的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述影的定义和生成，光的直线传播性和小孔成像，并且以严谨的文字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。Spectra-CT 色温可调辐射定标单色光源积分球的设计巧妙，通过多次反射使光线混合均匀。

反射率和透射率，积分球的较大用途是测量漫射或散射材料的反射率和透射率。该测量方法简单，可定量表征材料（如薄膜，建筑玻璃，混浊液体）。在反射率测量中，样品和参考材料安装在样品端口的外部。积分球用于收集和集成总反射辐射度，为挡板探测器提供信号。在透射率测量中，安装在积分球壁上的样品由球体外的光源照射。然后，样品接收到的辐射度被部分反射、部分透射和部分吸收。积分球收集并集成透射组件，向挡板探测器提供信号。

技术特性:积分球的基本原理: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。由积分学原理可得，球面上任意一点B的光照度为:公式(1)中，E1 为光源S直接照在 B点上的光照度，E1的大小不仅与B点的位置有关，也与光源在球内的位置有关。如果在光源S和B点间放一挡屏，挡去直接射向 B点的光，则E1=0，因而在 B点的光照度为:公式(1)公式(2)中，R为积分球半径、p为积分球内壁反射率。R和p均为常数，因此在球壁上任意位置的光照度E(挡去直接光照后)与灯的光通量 中成正比。通过测量球壁窗口上的光照度E，就可求出光源的光通量 Ф。通过积分球，可以计算地球表面到地心的温度分布，为地质学研究提供依据。

大多数球体由轻质铝制成，但也有使用其他材料，如钢、塑料和玻璃纤维。“很难使球体在物理上均匀，而这是产生均匀的光分布的关键，”佛罗里达州奥兰多市光电子实验室的亚历克斯·方说。铝也是连接两半或四分之一球体并管理密封/接缝*简单的材料。“人们曾尝试过只粉刷一个大房间作为积分球，但铝是迄今为止非常好的材料。此外，明确您要测量单位(功率W，辐照度W/m2，或光通量流明)，以及积分球的几何形状，无论是全积分球4π立体角还是半积分球2π(见图3)。“一个完整的积分球可以测量所有方向发射的设备(4π立体角)，也可以测量只向前发射的设备(2π)，”Weitzman说。“半积分球通常只用于2π测量。”积分球内部光路的优化，提高了光线的利用率。光学积分球均匀光源

积分球被广泛应用于照明产品的性能测试中。VIS-NIR光谱Helios标准光源应用

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。VIS-NIR光谱Helios标准光源应用