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积分球原理与概念结构(一)

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点击次数:100 更新时间:2019年10月31日11:02:13 打印此页 关闭

积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体,又称光度球,光通球等。 球壁上开一个或几个窗孔,用作进光孔和放置光接收器件的接收孔。积分球的内壁应是良好的球面,通常要求它相对于理想球面的偏差应不大于内径的0.2%。球内壁上涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系数接近于1的材料。常用的材料是氧化镁或硫酸钡,将它和胶质粘合剂混合均匀后,喷涂在内壁上。氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99%以上,这样,进入积分球的光经过内壁涂层多次反射,在内壁上形成均匀照度。为获得较高的测量准确度,积分球的开孔比应尽可能小。开孔比定义为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。

积分球的基本工作原理如下图所示:光线由输入孔入射后,光线在球内部被均匀的反射及漫射,在球面上形成均匀的光强分布,因此输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光之入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出,因此积分球也可当作一个光强衰减器,输出强度与输入强度比大约约为:光输出孔面积/积分球内部的表面积。

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