光譜通用輻射定標測試

積分球基本釋義integrating sphere，具有高反射性內(nèi)表面的空心球體。用來對處于球內(nèi)或放在球外并靠近某個窗口處的試樣對光的散射或發(fā)射進行收集的一種高效率器件。球上的小窗口可以讓光進入并與檢測器靠得較近。積分球又稱為光通球，是一個中空的完整球殼。內(nèi)壁涂白色漫反射層，且球內(nèi)壁各點漫射均勻。光源S在球壁上任意一點B上產(chǎn)生的光照度是由多次反射光產(chǎn)生的光照度疊加而成的。積分球的涂層，積分球內(nèi)壁涂層反射率ρ(λ)和積分球等效透過率τ(λ)是積分球較重要的質(zhì)量指標。反射率：在給定方向照射下，物體反射到球空間的輻射通量與入射物體表面輻射通量之比。積分球在工程領(lǐng)域，如流體力學、熱傳導等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要作用。光譜通用輻射定標測試

積分球輻射源是一種非常優(yōu)異的定標光源，其輸出的輻亮度面均勻性和穩(wěn)定性是普通光源無法比擬的。在需要使用面光源的領(lǐng)域，被普遍用于光學探測器的實驗室定標，空間光學遙感儀器發(fā)射前的地面輻射定標。因此輻射源的穩(wěn)定性、準確性對于輻射定標非常關(guān)鍵，直接影響到被定標儀器探測結(jié)果。影響積分球輻射源輸出穩(wěn)定性和均勻性的主要因素包括積分球光源供電的恒流源穩(wěn)定性、積分球內(nèi)部材料的反射率穩(wěn)定性和球內(nèi)擋板設(shè)置,三者會影響積分球輸出光通量、輻亮度變化和均勻性。光譜通用太陽光模擬器定制積分球的內(nèi)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(nèi)徑的0.2%。

積分球看起來很簡單，該光學設(shè)備包括一個中空的球形腔體，內(nèi)部涂有特殊的高反射朗伯涂層，用于均勻散射和漫射入射光。積分球設(shè)有入口和出口。通過變換積分球的配置，如光源、配件、開口等可實現(xiàn)不同的應用。積分球工作原理：積分球類似于擴散器，保留更多的光線信息，包括光的顏色、強度等，忽略了空間信息（無法告訴我們在球體表面的不同位置上光的強度是如何分布的）。積分球的內(nèi)表面是高朗伯特性漫反射材料，這種材料能夠?qū)⑷肷涞墓饩€以相同的強度反射到各個方向，從而使得光線在球內(nèi)經(jīng)過多次反射和散射后，能夠均勻地分布，減少光線原始方向的影響。

光源在球壁上任意一點上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣，進入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層屢次反射，在內(nèi)壁上構(gòu)成均勻照度。積分球常用于測驗光源的光通量、色溫、光效等參數(shù)，也可用于丈量物體的反射率和透過率等。較常見的積分球結(jié)構(gòu)測色儀器為d/8結(jié)構(gòu)，也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測色儀，有兩種丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對色彩丈量的影響，進而取得物體的真實色彩特征。積分球內(nèi)的光源經(jīng)過多次反射，形成了均勻的光照環(huán)境。

積分球的典型應用，積分球由于其測量精度高、操作簡便等特點，被普遍應用于以下領(lǐng)域:1 導航系統(tǒng)，積分球可以用于慣性導航系統(tǒng)，通過測量旋轉(zhuǎn)角速度和球在三個軸向上的加速度，確定導航器的方向和位置。2航天器姿態(tài)控制，積分球在航天器姿態(tài)控制中起到了重要作用。通過測量航天器的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，控制航天器的運動，保持良好的姿態(tài)。3機器人定位與導航，積分球可以用于機器人的定位與導航。通過測量機器人的旋轉(zhuǎn)角速度和加速度，確定機器人的位置和運動軌跡，實現(xiàn)精確定位和導航功能。積分球內(nèi)壁涂層反射率ρ(λ)和積分球等效透過率τ(λ)是積分球較重要的質(zhì)量指標。QE太陽光模擬器原理

積分球與高斯定律相結(jié)合，揭示了電磁場中球?qū)ΨQ問題的解。光譜通用輻射定標測試

較常見的積分球結(jié)構(gòu)測色儀器為d/8結(jié)構(gòu)，也有d/0結(jié)構(gòu)。關(guān)于d/8結(jié)構(gòu)測色儀，有兩種丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對色彩丈量的影響，進而取得物體的真實色彩特征。積分球作為一種測量旋轉(zhuǎn)角速度和加速度的儀器，具有精度高、操作簡便等優(yōu)點，在導航、航天、機器人、運動追蹤、虛擬現(xiàn)實、游戲控制和運動醫(yī)學等領(lǐng)域有普遍的應用前景。隨著技術(shù)的發(fā)展，積分球的應用將會越來越普遍。以上就是積分球的原理和典型應用的簡要介紹。光譜通用輻射定標測試

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