积分球是什么？有什么用？很多用户都不知道积分球测试仪的原理以及结构，本文就为大家简单的介绍一下。积分球就是比较常见的测试光源色温、光效、光通量的设备，通常搭配数据分析设备构成光谱分析仪。
什么是积分球？
和光度导轨一样，积分球并非一个单独的测量设备，它常常和光源、探测器装在一起，作为理想的漫射光源和匀光器，广泛地用于光辐射测量中。
积分球的基本结构是由铝或塑料灯做成的一个内部空心球。球内壁上均匀喷涂多层中性漫射材料，如氧化镁、硫酸钡、聚四氟乙烯等。球上开有多个孔，作为入射光孔、安装探测器、光源灯用。为了防止入射光直接射到探测器上，球内还装有遮挡屏。
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。
积分球的原理和结构：
理想积分球是一个空心的球体，内壁均匀涂布白色的漫反射材料，使整个球壁处处都可以看作是一个余弦漫射面，球壁反射比为ρ，球的半径为R。在球心处悬挂一个光源，其光通量为Φ。
在积分球球壁上某个小面积ΔS接收到来自光源的一部分光通量ΔΦ，从这个小面积反射出来的光通量等于ρΔΦ。这时ΔS可以看作是一个余弦发光面，它所发出的光均匀分布在球壁的其他部分，积分球球壁的任何部分的照度是相同的。由于球的面积S=4πR2，所以ΔS反射光之后，产生的第一次照度为ΔE1=ρΔΦ/S。光源的每一部分光通量ΔΦ，都会同样产生如上述所描述的一部分第一次照度，总和为E1=ρΦ/S。第二次、第三次、第四次……直到第n次的反射，产生的总照度为E=(ρΦ/S)·ρ/(1-ρ)。由于积分球壁的无限多次反射作用，由各次反射光所叠加的照度正比于光源的总光通量。
值得注意的是上述分析得到的叠加照度都是至少经过一次反射之后得到的，而光源直接照射产生的照度不参与整个计算过程，因此需避免直接照射在积分球探头表面，正比关系才成立，故需要积分球探头前增加挡板避免光源直接照射。
积分球测反射率原理：
对于玻璃、瓷器、塑料等透明或半透明的材料来说，当光照射在其表面时，会发生镜面反射、半球反射、漫反射、透射等现象。
其中透射率定义为透过试样的光通量与射到试样上的光通量之比；反射率定义为反射的光通量与射到试样上的光通量之比；雾度定义为透过试样偏离入射方向的散射光通量与透射光通量之比。
透射率的测定基于GB/T 2410-2008 透明塑料透过率和雾度的测定方法，关于透过率的测试有两种方法可以选择。一种是借助于分光光度计，并配备相应的积分球附件，分光光度计内带光源可以发射可见光与红外光，可以测试样品对此波段内光的透射率。另一种是借助于雾度计，其主要区别在于，雾度计采用的是垂直光源。
积分球系统一般用于测试反射率以及光源的光谱功率分布、色品、色温等参数以及透明塑料等的透射率，对于反射率参数的测试并不是非常准确，并且玻璃透明塑料、光学薄膜等材料的反射率测试，目前并没有明确的国家标准方法可以用来参考。
积分球和球形平行光管的用途：
1.光接收器
被测光经积分球上的小孔进入球内，在内壁上设置一个或两个光探测器，由光探测器输出的光电流与积分球内壁的照度成正比。这样就可以根据输出光电流的变化，得知进入积分球的光通量的变化。
2.均匀照亮的物面
在积分球内壁上与出光孔对称地均匀设置几个灯泡(通常有四个或六个)。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀明亮的发光球面，该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性测量。
3.球形平行光管
带有准直物镜、灯泡、和黑、白塞子的积分球称为球形平行光管，它用于测量望远系数的杂光系数。测量时，通过光电探测器分别测得黑体目标像和“白塞子”像的照度，也就是光电探测器分别测得的对应指示值，经过计算即可得到被测望远镜的杂光系数。因为，若望远镜对明亮天空中一个黑体目标的成像不是全黑的，则说明望远镜除对目标成像外，还有杂光射到像面上。
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