積分球，又稱積分儀，是一種用于測量物體力學(xué)性質(zhì)的實驗儀器。它由一個固定在球軸上的球體和一個與球相連的臂組成，臂上通常安裝有傳感器用于測量力的大小。當物體施加在積分球上的力矩通過球軸傳遞給傳感器時，傳感器可以測量出力的大小。根據(jù)測得的力矩和角位移，可以計算出物體施加在積分球上的力?？偠灾e分球是一種能夠測量物體施加在它上面的力矩的實驗儀器，可以應(yīng)用于力學(xué)實驗、力矩傳感、姿態(tài)感知和動態(tài)平衡等領(lǐng)域。利用積分球，可以求解球體內(nèi)部的溫度場、流場等物理量分布。光學(xué)Helios標準光源測試方法

什么時候選用積分球：通常，當光被發(fā)射、反射或透射時，人們想要捕捉到盡可能多的光，就會使用積分球。對于漫反射，透射率和散射測量光譜(如濁度)，積分球是非常好的選擇。積分球也用于測量總光通量和總光譜輻射。什么時候選用積分球而不是光譜儀或功率計：Labsphere銷售和應(yīng)用工程副總裁Chris Durell解釋說，與傳統(tǒng)的功率計相比，積分球具有幾個主要優(yōu)勢。“頭一種是單獨于空間和角度信息的均勻響應(yīng)。球體不關(guān)心光源的角度輪廓和空間分布，只關(guān)心輸入功率?！边@對于有角發(fā)散的二極管或光纖的測量很有用，因為角發(fā)散會影響功率測量的質(zhì)量。VIS-NIR光源輻射定標無人駕駛積分球內(nèi)光源的均勻性對于實驗結(jié)果至關(guān)重要。

積分球看起來很簡單，該光學(xué)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(yīng)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。

反射率和透射率，積分球的較大用途是測量漫射或散射材料的反射率和透射率。該測量方法簡單，可定量表征材料（如薄膜，建筑玻璃，混濁液體）。在反射率測量中，樣品和參考材料安裝在樣品端口的外部。積分球用于收集和集成總反射輻射度，為擋板探測器提供信號。在透射率測量中，安裝在積分球壁上的樣品由球體外的光源照射。然后，樣品接收到的輻射度被部分反射、部分透射和部分吸收。積分球收集并集成透射組件，向擋板探測器提供信號。積分球在工程領(lǐng)域，如流體力學(xué)、熱傳導(dǎo)等領(lǐng)域，發(fā)揮著重要作用。

積分球是一個內(nèi)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(nèi)壁應(yīng)是良好的球面，通常要求它相對于理想球面的偏差應(yīng)不大于內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系數(shù)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(zhì)粘合劑混合均勻后，噴涂在內(nèi)壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上，這樣，進入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射，在內(nèi)壁上形成均勻照度。積分球的內(nèi)壁材料能夠?qū)⒐饩€均勻地反射到球內(nèi)各個方向，實現(xiàn)光的均勻分布。QE輻射定標UV波段

積分球的應(yīng)用，為光學(xué)測量領(lǐng)域帶來了更高的測量精度。光學(xué)Helios標準光源測試方法

需要注意的是，積分球的靈敏度相對于傳統(tǒng)的功率計要低一些。這可能會成為積分球的一個潛在缺點，因為較低的靈敏度可能會影響其對低功率光源的測量準確性。此外，根據(jù)NIST可追溯的標準進行校準也是優(yōu)化積分球測量性能的重要步驟。通過校準，可以確保積分球的衰減特性和測量結(jié)果具有可比較性和可重復(fù)性，從而提高測量的準確性和可靠性。積分球的應(yīng)用：積分球被普遍應(yīng)用于照明光源和激光器的光功率測量，以及發(fā)光二極管(led)的光譜和光譜功率密度測量。也用于測量樣品的反射率和透射率。此外積分球還可以用來產(chǎn)生均勻的光場來校準遙感相機。光學(xué)Helios標準光源測試方法