试验均匀光源测试方法
球体倍增因子,辐射度方程分为两部分。头一部分近似等于漫射表面的辐射度。第二部分是一个无量纲的量,可以被称为球体倍增因子球体倍增因子考虑了多次反射引起的辐射增加。图1说明了球体倍增因子的幅度及其对开口端系数和球体表面反射率的相关关系。预测积分球内部光通量密度的一种简化直观的方法可能是简单地将入射光通量除以积分球的总表面积。然而,球体倍增因子的效果是,积分球体的辐射度至少比这种简单直观的方法大一个数量级。一个方便的经验法则是,对于大多数真实积分球(0.94 < p < 0.99;0.02 < f < 0.05),球体倍增因子在10 ~ 30之间。积分球在工程领域,如流体力学、热传导等领域,发挥着重要作用。试验均匀光源测试方法
积分球,又称积分仪,是一种用于测量物体力学性质的实验仪器。它由一个固定在球轴上的球体和一个与球相连的臂组成,臂上通常安装有传感器用于测量力的大小。当物体施加在积分球上的力矩通过球轴传递给传感器时,传感器可以测量出力的大小。根据测得的力矩和角位移,可以计算出物体施加在积分球上的力。总而言之,积分球是一种能够测量物体施加在它上面的力矩的实验仪器,可以应用于力学实验、力矩传感、姿态感知和动态平衡等领域。Spectra-CT 色温可调积分球传感器积分球的使用,极大地提高了光学测量的效率和准确性。
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。
成像和非成像校准用均匀光源,积分球可以近乎完美的创造均匀光源。辐射度是离开光源或辐射面的每个立体角的通量密度。辐照度是落在表面上的通量密度,在表面的平面上测量。积分球光源的输出孔径在设计正确的情况下,可以产生接近完美的多光谱漫射光源和朗伯光源,与视角无关。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。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。
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。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。试验均匀光源测试方法
利用积分球的高反射内壁,可以实现光线的均匀分布。试验均匀光源测试方法
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。试验均匀光源测试方法
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