低亮度均勻光源使用方法

來源: 發(fā)布時間:2025-02-15

積分球被普遍應(yīng)用于以下領(lǐng)域:1 運動追蹤,積分球可以用于運動追蹤應(yīng)用,例如跟蹤運動員的動作。通過測量運動員的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度,確定運動員的動作狀態(tài),實現(xiàn)運動分析和評估。2 虛擬現(xiàn)實,積分球在虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域也有著普遍的應(yīng)用。通過測量用戶的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度,使用戶在虛擬環(huán)境中可以自由轉(zhuǎn)動和交互,提升虛擬現(xiàn)實體驗。3 游戲控制,積分球可以用于游戲控制器,通過測量玩家的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度,實現(xiàn)游戲的控制和互動。4運動醫(yī)學,積分球在運動醫(yī)學領(lǐng)域也有著重要應(yīng)用。通過測量運動員的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度,評估運動員的運動技能和表現(xiàn),提供訓練和康復(fù)指導。通過積分球,可以計算地球表面到地核的地震波傳播,為地震學研究提供幫助。低亮度均勻光源使用方法

低亮度均勻光源使用方法,積分球

積分球又稱為光通球,光度球,是一個中空的完整的內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的開腔球體,球殼內(nèi)壁上開有幾個窗孔,用于進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。對于積分球球壁上開有2π測量口的球體,當采用4π方法測量時,其開口的擋板比較好的設(shè)計方法是擋板和球體有相同的球面度,這樣當用擋板封貼在開口處時,擋板和球體可以形成一個完整的球面,對于光線的散射基本不造成影響。光學輻射定標校準系統(tǒng)積分球在工程領(lǐng)域,如流體力學、熱傳導等領(lǐng)域,發(fā)揮著重要作用。

低亮度均勻光源使用方法,積分球

積分球尺寸的選擇:積分球也可根據(jù)積分球尺寸大小和內(nèi)部涂層進行分類。積分球內(nèi)徑尺寸1mm-3m可選,積分球的大小取決于實際應(yīng)用需求。例如小的積分球可以很好的集成到其他設(shè)備中。在快脈沖激光功率測量的情況下,使用小型積分球和探測器確實可以確保檢測上升時間不會受到不利影響。這是因為小型積分球的內(nèi)部表面通常由高反射材料制成,能夠?qū)⑷肷涔庥行У厣⑸浜头瓷?,從而提高了光的收集效率。對于非常大的多向光源,如高壓鈉燈或長熒光燈管,由于這些光源的尺寸較大,可能需要直徑大于1米的積分球來安裝并將燈置于球體內(nèi)。這樣做的好處是可以更好地適應(yīng)這些大光源,并減少因光源尺寸過大而對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響。

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標光源,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,被普遍用于光學探測器的實驗室定標,空間光學遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標。因此輻射源的穩(wěn)定性、準確性對于輻射定標非常關(guān)鍵,直接影響到被定標儀器探測結(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,三者會影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。積分球作為一種光學元件,具有廣泛的應(yīng)用前景。

低亮度均勻光源使用方法,積分球

顯然,有的積分球采用平面擋板封貼于2π開口處,這樣就嚴重破壞了球體的球面度,進而影響光線散射的均勻性。特別是當2π開口比較大時,這種影響就更加明顯。積分球的外觀確是個中空的球體,外壁由金屬構(gòu)成,內(nèi)壁涂有擴散率很高的物質(zhì),如:硫酸鋇(BaSO4)或詩貝倫(SPEKTRON);硫酸鋇涂層的積分球價格較便宜,等效透過率的基線平坦度 T入稍差,但反射率(P入)較高,可達到 P入≥0.92;而詩貝倫涂層的積分球剛好與硫酸鋇涂層的相反,它的基線平坦度 T入 更趨于平直,但反射率稍差,P入≥0.80。它的內(nèi)徑可以做到從幾十毫米~幾百毫米不等;但內(nèi)徑越大則價格也越貴。積分球在醫(yī)學領(lǐng)域,如CT掃描、放射性的藥物分布等,具有廣泛應(yīng)用。VIS-NIR光譜輻射定標定制

積分球的光學性能直接影響到光學儀器的性能表現(xiàn)。低亮度均勻光源使用方法

由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下,隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小,產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此,積分球設(shè)計應(yīng)嘗試優(yōu)化這兩個參數(shù),以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個機器人成像系統(tǒng)的圖像,用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層,在為積分球選擇涂層時,必須考慮兩個因素:反射率和耐久性。例如,如果有足夠的光線,并且積分球?qū)⒃诳赡軐е路e分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用,則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。積分球內(nèi)部裝置,包括擋板、燈具和燈座,會吸收輻射源的部分能量,降低球體的空間均勻性。通過在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層,可以改善空間均勻性的降低。低亮度均勻光源使用方法