積分球とその形状を説明する

An 積分球 名前が示すように、内部に反射カバーを備えた球体です。 内部に光源を持つように設計されており、その時点で光の全体的な光束出力を計算できます。 したがって 2pi と 4pi の積分球 はそのタイプの XNUMX つです。
それは、アイテムを離れ、球の内部のコーティングによって反射されるすべての光線を集めます。 その名前が示すように、積分球は光源からの測定光出力を積分するために使用されます。
An 積分球 は、通常は光学機器の外側にある光源からの光放射を検出または減衰するデバイスです。 放射線が積分球に入射すると、反射壁に衝突し、さまざまな方向に散乱されます。
すべての屈折により、放射は球の境界の周りに非常に均等に広がります。 検出器は、最初の放射線レベルに比例するため、結果として得られる積算放射線レベルを容易に測定できます。

積分球の機能
光源（サンプル）は、放射照度測定のために球体開口部（2）の前に配置するか、放射束を完全に捕捉して読み取り値を得るために積分球（4）内に配置することができます。 これらの測定設定のいずれかを使用すると、光線はコーティングで何度も反射し、積分球全体に均一な照明が作成されます。
このようなバッフルは非常に重要です。これは、検出器または直接反射を得ている積分球の内部領域に、球に入る光が直接当たらないようにするためです。
ブリッジ 積分球 設計には、この機能を容易にするためのバッフルがあります。 バッフルは、積分球が正確に形成された球状の空洞を持つのを妨げるため、間違いを引き起こす可能性があります。 そのため、積分球で使用するバッフルとポートをできるだけ少なくすることが理にかなっています。

反射コーティング
積分球の反射コーティングを決定する際は、反射率と耐久性を考慮してください。 すべての入射光が空間に散乱されるように、バッフルを含むすべての部品に高反射拡散コーティングを適用する必要があります。 ボールが多くの光にさらされ、ほこりや汚れを拾う可能性のある場所で使用される場合は、より丈夫で洗えるカバーを使用することをお勧めします. 汚れやほこりは反射率を低下させ、光を吸収するため、それらを避けることが重要です。

スフィアデザインの統合
を設計する際には、いくつかの普遍的な要因を考慮する必要があります。 積分球 あらゆる目的のために。 利用可能なポートやその他のアクセサリに応じて、適切な直径の球体を選択する必要があります。 球面のコーティングを決定するときは、スペクトル範囲と性能目標を考慮する必要があります。
積分球と検出システムの間の結合の有効性を計算するための放射方程式が提供され、入射する放射と検出器の視野に関するバッフルの使用が調べられます。
積分球の内面と内壁は球状で、反射率の高い硫酸バリウムなどの光散乱物質で構成されています。 積分球を効率的に使用するには、積分球に入射する光ビーム (測定光) を均一に分散させる必要があります。

2pi と 4pi の積分球
2pi と 4pi のアプローチは、さまざまな光源、器具、および LED モジュールやアレイなどのコンポーネントをテストするためによく使用されます。
前方に向けられた光出力を持つ指向性ライトは、2pi テスト ジオメトリの主要なターゲットです。 テストバルブは、その光ビームが球を横切って移動し、最初に球の空白領域に接触するように、球の側面ポートに配置されます。 最初の反射が球の表面全体をより一貫して照らすため、ランプのビームは、障害物や継ぎ目のない表面の連続部分に投影される場合があります。
無指向性ライトはあらゆる方向に光を放射し、多くの場合、4pi テスト ジオメトリの対象となります。 テスト 電球は球体の中心に配置され、その光が球体全体に均一に拡散されるため、より信頼性の高い結果が得られます。
これら XNUMX つの形式のテストは、信頼性の高い結果を生成しながら、無指向性製品と指向性製品の違いを説明できるように設計されています。 ただし、独自のビーム強度特性により、ランプの種類によって積分球内の測光結果が異なる場合があります。
キャリブレーション標準は、結果の最高の精度を確保するために、個々のテスト手順にリンクされています。 2pi ジオメトリで測定された指向性ランプの出力は、4pi ジオメトリで測定された無指向性ランプの出力と同等である必要があります。

積分球の応用
放射束は、積分球を使用して空間的に収集および統合されます。 材料サンプルと相互作用する前または後にフラックスを検出する場合があります。 放射計または光度計の一部として使用する場合、 積分球 半球照明やランプやレーザーなどの点光源によって生成される光束密度を直接測定できます。
拡散または散乱物質からの全反射率と透過率の測定は、おそらく積分球の最も一般的な用途です。 XNUMX つの方法では、積分球のポート アパーチャを、均一に照らされた広域光源として使用します。 これらは、一貫した背面照明として、または電子画像機器およびシステムのキャリブレーションにも役立ちます。

放射計と光度計
光源からの全幾何光束または照射領域の光束密度を直接測定するには、積分球と適切な分光感度を備えた光検出器を使用します。 最適な 積分球 設計は、測定される光の幾何学的分布に基づいています。
どの光検出技術が最適かは、光源のスペクトル特性に依存します。 通常、ワットは放射計の放射束の SI 単位です。 ほとんどの放射計は、量子応答光検出器を採用しています。
それらの感度は可視スペクトルにわたって変化するため、入力光束が単色である状況を除いて、光学フィルターを使用して単一のスペクトル領域の応答を調整する方が通常より実用的です。
光の波長に関して言えば、熱検出器は偏見がありません。 この性質の結果として、それらは地球の背景熱放射の影響を受けやすくなります。 多くの場合、温度制御された環境が必要であり、入力放射を調整して同期検出を可能にします。
光検出器の相対スペクトル応答性の変更は、積分球乗数のスペクトル依存性です。 特定の感度に合わせて測定システムを構築または校正するには、球体と検出器について一緒に考える必要があります。
光度計は、典型的な人間の観測者のスペクトル応答を模倣するように設計されたフィルターを備えた量子検出器を使用する放射計のサブセットです。 「発光効率関数」という用語は、この応答の特異性を表しています。
ルーメンは測光フラックスの標準的な尺度です。 検出器応答関数は、スペクトル放射束を所定の重み付け方式と組み合わせて、ルーメン スケールを生成します。
測光分野は、人間の視覚のみに依存する唯一の物理的測定技術です。
光度計として設定すると、積分球は電磁スペクトルの可視、赤外、紫外部分全体で読み取りを行うことができます。 間接照明や幾何学的分散の影響を排除するため、直接光源の光度を比較するのに最適です。
レーザーのようなコリメートされた強力な光源の減衰は球面形状の直接的な関数であるため、初期ビーム強度を決定する場合があります。

材料の反射率と透過率
積分球の最も一般的な用途は、拡散または散乱物質の反射率と透過率の測定です。 読み取り値をスペクトル的に、つまり波長の関数として取得するのが一般的です。 しかし、明所視反応検出器は視感反射率と透過率を定量化するために使用することができます。
拡散透過率は、医薬品容器、日焼け止めアパレル、および自動車コーティングによって提供される UV 保護を評価するために使用される UV メトリックです。 塗料、テキスタイル、グラフィック アートは、可視スペクトルでの色の使用を定量化し、規制するビジネスのほんの一部です。 宇宙船の設計に使用される熱制御コーティングとホイルの放射率は、赤外線の全半球反射率を使用して計算されます。
反射率測定では、入口ポートへの逆出口にサンプルを配置する必要があります。 サンプルは入射フラックスの一部を反射します。 の 積分球 半球の拡散反射率と鏡面反射率の組み合わせを測定します。

統一ソース
　 積分球 は、光源によって生成されるフラックスの絶対量であれ、材料によって透過または反射されるフラックスの相対量であれ、放射フラックスを測定するためのコレクターとしてすでに使用されています。
内側から照らされた積分球の開いたポートは、広い領域にわたって拡散照明を提供する場合があります。
ライトは積分球内、観察窓の全周に設置されています。 ライトは船尾から遮蔽されることが多い。 地球儀の光出力は、電球のワット数に比例します。 一連のライトを使用すると、より強力な光源と段階的な強度の調光が可能になります。
ほとんどの一体型球面光源は、タングステン ハロゲン電球を採用しています。 適切に制御された電源を使用すると、これらのランプからの光はスペクトル全体で均一になり、目に見える輝線や周波数の変動はありません。 球放射輝度方程式をスペクトル放射束の黒体方程式と組み合わせて使用​​すると、光源のスペクトル放射輝度を推定できます。

積分球のその他の用途
1. 光学、測光、および放射測定はすべて、 積分球. 積分球は球形であるため、光をより簡単に捉えることができ、内部光源の統合が可能になります。 各波長範囲について、積分球はその表面の内側に独自のコーティングが施されています。
積分球の多くの用途を要約すると、次のようになります。
2. アイテムが反射または透過する光の量を調べる。 積分球の入口ポートにアイテムを取り付けると、光源を物体の後ろに配置でき、物体のコーティングからの反射光が検出器によって収集されます。 光を遮る物を取り除けば、光源の出力光束を直接測定することができ、透過率を計算することができます。 もう XNUMX つのオプションは、オブジェクトを入口ポートに直角に取り付けて、オブジェクトの反射率を測定することです。
3. 積分球の最適なサイズは、光源のサイズによって異なります。 ただし、球体が大きいほど、表面積が大きくなるため、均一性が向上することがよくあります。
4。 アン 積分球 スペクトルの主波長、色度、およびスペクトルパワー分布を測定できるため、分光計の便利なアクセサリです。
5. 積分球を使用して、レーザー ダイオードやその他の発散源を統合することができます。 広大な領域でさまざまな入射角を許容するように構築できますが、そうすると検出器の信号が低下します。
6. コサイン補正器と同様に機能するこれらの機器は、放射照度を測定するための優れた方法を提供します。 適切に構成された積分球の出力アパーチャは、視野角に関係なく、ほぼ完全な拡散およびランバート光源を提供する場合があります。
7. これらの条件下では、光は積分球の向こうから来ます (2-pi 測定)。
8. 温室やその他の農業用途で使用されるガラスは、反射および透過測定による正確で包括的なスペクトル情報の取得に積分球が有効に使用される材料の良い例です。

まとめ
コスト効率が高く、柔軟性が高く、 LISUNの汎用積分球は、幅広いニーズに合わせてさまざまな構成でセットアップできます。 均一な照明の実現、光の測定、反射率の決定など、さまざまな積分球の機能を XNUMX つの球とその広範なアクセサリで実現できます。
LISUNさん 球は、正確な均一性や正確な測定を必要としない顧客向けに、球状の光測定と光の特性評価を組み合わせるための実用的なオプションです。
通常の検出器の直接受光方式では正確に測定できない場合、積分球が役立ちます。 半透明または不透明なソリューションとレンズは光路を変更し、積分球による測定の理想的な候補です。

Lisun InstrumentsLimitedはによって発見されました LISUN GROUP 2003インチ LISUN 品質システムは ISO9001:2015 によって厳密に認証されています。 CIE会員として、 LISUN 製品は、CIE、IEC、およびその他の国際規格または国内規格に基づいて設計されています。 すべての製品はCE証明書に合格し、サードパーティのラボによって認証されました。

主な製品は ゴニオフォトメーター, 積分球, 分光放射計, サージジェネレータ, ESDシミュレーターガン, EMIレシーバー, EMC試験装置, 電気安全テスター, 環境室, 温度室, 気候チャンバー, サーマルチャンバー, 塩水噴霧試験, ダストテストチャンバー, 防水試験, RoHSテスト（EDXRF）, グローワイヤーテスト & ニードルフレームテスト.

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