Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器UV波段

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標(biāo)光源，其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域，被普遍用于光學(xué)探測器的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)，空間光學(xué)遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標(biāo)。因此輻射源的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性對于輻射定標(biāo)非常關(guān)鍵，直接影響到被定標(biāo)儀器探測結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會(huì)影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。利用積分球，可以輕松求解球體質(zhì)量、電荷、磁荷等物理量在空間中的分布。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器UV波段

大多數(shù)球體由輕質(zhì)鋁制成，但也有使用其他材料，如鋼、塑料和玻璃纖維?！昂茈y使球體在物理上均勻，而這是產(chǎn)生均勻的光分布的關(guān)鍵，”佛羅里達(dá)州奧蘭多市光電子實(shí)驗(yàn)室的亞歷克斯·方說。鋁也是連接兩半或四分之一球體并管理密封/接縫*簡單的材料?！叭藗冊鴩L試過只粉刷一個(gè)大房間作為積分球，但鋁是迄今為止非常好的材料。此外，明確您要測量單位(功率W，輻照度W/m2，或光通量流明)，以及積分球的幾何形狀，無論是全積分球4π立體角還是半積分球2π(見圖3)?！耙粋€(gè)完整的積分球可以測量所有方向發(fā)射的設(shè)備(4π立體角)，也可以測量只向前發(fā)射的設(shè)備(2π)，”Weitzman說?！鞍敕e分球通常只用于2π測量?！毙⌒途鶆蚬庠瓷a(chǎn)廠家積分球的設(shè)計(jì)需要考慮光源的功率和光譜分布。

積分球的基本工作原理：光線由輸入孔入射后，在積分球內(nèi)部被均勻地反射及漫射，并在球面上形成均勻的光強(qiáng)分布，輸出孔所得到的光線為非常均勻的漫射光束。而且入射光的入射角度、空間分布、以及極性都不會(huì)對輸出的光束強(qiáng)度和均勻度造成影響。同時(shí)因?yàn)楣饩€經(jīng)過積分球內(nèi)部的均勻分布后才射出，因此積分球也可當(dāng)作一個(gè)光強(qiáng)衰減器，輸出強(qiáng)度與輸入強(qiáng)度比大約為：光輸出孔面積/積分球內(nèi)部的表面積。對于積分球內(nèi)壁上的輻亮度必須考慮多次反射與開口處通量損失。若以傳播距離不同偏軸半徑光強(qiáng)度與同距離時(shí)軸心點(diǎn)所接收的光強(qiáng)度的比值表示縱坐標(biāo)，以光積分球出口的垂直距離為橫坐標(biāo)?？梢钥闯龇e分球出射的光斑隨著距離的增加而均勻，首先是偏軸半徑的光強(qiáng)與中心光強(qiáng)相差的增大，然后隨著距離越來越大，光斑又趨于均勻。

技術(shù)特性:積分球的基本原理:積分球又稱為光通球，是一個(gè)中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點(diǎn)漫射均勻。光源S在球壁上任意一點(diǎn) B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。由積分學(xué)原理可得，球面上任意一點(diǎn)B的光照度為:公式(1)中，E1 為光源S直接照在 B點(diǎn)上的光照度，E1的大小不僅與B點(diǎn)的位置有關(guān)，也與光源在球內(nèi)的位置有關(guān)。如果在光源S和B點(diǎn)間放一擋屏，擋去直接射向 B點(diǎn)的光，則E1=0，因而在 B點(diǎn)的光照度為:公式(1)公式(2)中，R為積分球半徑、p為積分球內(nèi)壁反射率。R和p均為常數(shù)，因此在球壁上任意位置的光照度E(擋去直接光照后)與燈的光通量 中成正比。通過測量球壁窗口上的光照度E，就可求出光源的光通量 Ф。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。

對實(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。積分球在環(huán)境科學(xué)中，如大氣污染、水質(zhì)分布等研究中，發(fā)揮著關(guān)鍵作用。光學(xué)Helios標(biāo)準(zhǔn)光源光譜測試儀

積分球體積的計(jì)算，是空間幾何、向量分析中的經(jīng)典問題。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器UV波段

將待測樣品置于球壁或球心，把光束引入球內(nèi)，并依次照射樣品和球內(nèi)壁的高漫反射涂層（或已知反射比的標(biāo)準(zhǔn)反射體），從樣品及球內(nèi)壁反射的光束，經(jīng)球內(nèi)多次反射后，在球壁產(chǎn)生的輻射照度與樣品及球內(nèi)初次被照面的反射比有關(guān)。在球內(nèi)壁另一位置的探測器將分別產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號，其比值即為樣品反射比的一定測量。若用標(biāo)準(zhǔn)反射體，則探測器的兩個(gè)輸出信號比就是樣品與標(biāo)準(zhǔn)反射體的反射比之比值，因此給出反射比的相對測量。將待測樣品置于球壁或球心，把光束引入球內(nèi)（或在入射孔處放一漫透射體），并在入射孔與樣品之間用擋板屏蔽。進(jìn)入球內(nèi)的光束經(jīng)多次反射后，使球壁成為一個(gè)理想的漫射光源。將探測器一次對準(zhǔn)樣品和球壁某部位測量，其比值就是樣品的反射比。Spectra-FT精細(xì)可調(diào)光譜太陽光模擬器UV波段