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積分球在科研儀器系統里的應用

積分球是一個內壁涂有白色漫反射材料的空腔球體,又稱光度球,光通球等。球壁上開一個或幾個窗孔,用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內壁應是良好的球面,通常要求它相對于理想球面的偏差應不大于內徑的0.2%。球內壁上涂有理想的漫反射材料,也就是漫反射系數接近于1的材料。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇,將它和膠質粘合劑混合均勻后,噴涂在內壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內的光譜反射比都在99%以上,這樣,進入積分球的光經過內壁涂層多次反射,在內壁上形成均勻照度。為獲得較高的測量準確度,積分球的開孔比應盡可能小。開孔比為積分球開孔處的球面積與整個球內壁面積之比。

 

積分球主要用于測量發散光源的光功率、通量、反射率和輻射劑量等參量。

在很多情況下,一個測量系統中需要有一個非常均勻的照明,例如入射到旋轉的diffuser上的激光,經過diffuser使得出射光均勻分布(還有一個目的是把激光的相干性降下來,消除激光的散斑)。如圖:

圖片2.png 

從圖可以很容易看到入射的激光束被diffuser散射后,出射光斑比較均勻,在很多情況下已經滿足了系統的應用。但是由于零級光的存在,對于有些測量系統,還是不能夠滿足需求。


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