Spectra-CT 色温可调太阳光模拟器应用

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。积分球，一个半径为R的球体，在数学中象征着无穷与连续，是空间积分的基本模型。Spectra-CT 色温可调太阳光模拟器应用

对实际积分球内部辐射度分布的精确分析取决于入射光通量的分布、实际积分球设计的几何细节和积分球涂层的反射率分布函数，以及安装在开口端口或积分球内部的每个设备的表面。较佳空间性能的设计准则是基于较大限度地提高涂层反射率和相对于所需的开口端口和系统设备的积分球直径。反射率和开口端口比例对空间积分的影响可以通过考虑达到入射到积分球表面的总通量所需的反射次数来说明。经过n次反射后产生的辐射度可以与稳态条件下相比较。Spectra-CT 色温可调太阳光模拟器应用积分球在物理学中，是研究物质分布、电场、磁场的重要工具。

球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。

挡板，一般来说，进入积分球的光不应直接照射探测器元件或探测器收集直接反射率的球壁区域。为了达到这一目的，在积分球设计中经常使用挡板。然而，由于该装置不是一个完美的积分球，挡板会导致测试结果不准确。入射到挡板上的光不能均匀地照亮积分球的其余部分。建议在球体设计中尽量减少挡板的数量。应用，任何应用的积分球的设计都涉及一些基本参数。这些包括基于积分球端口开口和外部设备的数量和尺寸选择较佳积分球直径。在选择积分球内部涂层的过程中，应考虑光谱范围和性能要求。还应考虑使用挡板来控制入射辐射度和探测器视场，以及使用辐射度测量模型来确定积分球与探测系统的耦合效率。利用积分球的高反射内壁，可以实现光线的均匀分布。

色参数：1、显色参数，物体用该光源照明和用标准光源照明时，其颜色符合程度的量度称为显色参数；显色参数值越大越好，较大为100，符号Ra。显色参数可以反映光源能否正确呈现物体的颜色。2、黑体，对于任何波长的辐射，都能够完全吸收，并且具有较大辐射本领的物体称为黑体。3、色容差，色容差反映出该荧光灯的色坐标与目标坐标之间的偏离程度；两者之间距离越远，说明该荧光灯的色容差越大；反之，则越小。4、色温，一定黑体在某一温度发出的辐射光与所在测试光源的辐射光具有相同的色品时，此温度称为该光源的色温，符号为Tc，单位为K。积分球的内壁材料能够将光线均匀地反射到球内各个方向，实现光的均匀分布。Spectra-CT 色温可调太阳光模拟器应用

积分球的概念，源自古希腊数学家阿基米德，他通过积分球体积求解球体表面积。Spectra-CT 色温可调太阳光模拟器应用

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。Spectra-CT 色温可调太阳光模拟器应用