光谱通用积分球的定义和原理

news2024/11/20 20:31:21

积分球是一个中空的、内壁涂以理想漫反射材料的球体,外部材质一般为金属材料,球壁上开有若干个窗孔,用以放置光接收器或作为球体的进光孔。进入积分球内部的光经内壁漫反射层多次反射以后,在整个内壁上都能得到均匀的照度,这在光学领域有着极其广泛的应用,被认为是较为理想的朗伯光源和匀光器。然而,在实际使用前期准备阶段,必须对积分球进行定标。

发光二极管作为一种固体光源,具有发光均匀稳定、响应速度快、寿命长(长期以为寿命为105h等优点),且其属于冷光源,功耗低,可用于各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。

在实际应用中,光源的稳定性直接影响设备的精确度,进而影响结果的准确性。一般积分球光源设备在实验室应用时,具有较好的外部环境,但是作为便携式设备,在没有实验室优良环境的条件下,保证设备满足需要且长时间无需更换内部器件,成为实际应用出发点。LED在长时间工作以后也会出现老化现象,即光强或光亮度出现衰减,能否在特定时长内保证其效率稳定性或以成熟技术弥补衰减带来的困扰,成为其实际应用的关键,所以有必要对LED进行稳定性测试。

利用LED的稳定性和相关衰减修正,配合老化筛选装置的使用,选择符合系统设计的LED进行组合,以满足光辐射亮度可变的要求。利用国家计量部门提供的标准辐照度灯,配合标准漫反射白板,用距离平方反比原理将辐照度转换为辐亮度,以此定标辐射计。随后以辐射计为媒介,定标LED光源组,完成系统的实验室定标。由于LED稳定性较好,所以该项定标行为并不需要经常进行,解决了耗时耗力等问题。在使用时就以LED光源组为过渡标准,以积分球内置探测器为媒介对工作光源进行定标,从而完成光辐射量值传递和溯源。

积分球内部一般选用稳定性好、在380~900nm波段光谱分布曲线连续平滑均匀、环境要求度低的光源作为基底固定光源,结合性价比等条件要求,溴钨灯是最为合适的基底光源选择,系统LED采用恒流驱动,球体内部设置探测器CCD,用来输出灰度值,通过调节LED和光源组合来实现不同灰度值的变化,其可以保证在可见光范围内97%左右的光谱反射率。

光谱通用积分球适用于搭建不同的光谱测量系统,性价比高,通用性强,搭配相应的配件可用作均匀光源、激光功率于光谱测量、透光率测量,反射率测量等等。积分球设计了通用开口,可快速根据不同的应用安装相应的配件,满足一球多用的需求,操作简单,使用灵活,客户亦可根据具体需求定制开口大小和位置。景颐光电的积分采用具有高稳定性、优良朗伯特性、高漫反射率的漫反射涂料,涂料不易发黄和脱落,可以使测试达到最优的测试效果。 

 

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