Spectra-FT精细可调光谱辐射定标多光谱

积分球辐射度，入射到漫射表面上的光通过反射产生一个虚拟光源。从表面发出的光较好用它的辐射度来描述，即每单位立体角的通量密度。辐射度是一个重要的工程量，因为它可以预测光学系统在观察被照射表面时所能收集到的光通量的数量。对于积分球，辐射度推导考虑了入射到积分球内的光、积分球壁反射率、积分球表面积、光进行的多次表面反射以及通过开口端口的损失。进入积分球体的光通过初始反射几乎完全漫射。离开表面的一小部分光到达另一个表面区域并被漫反射，依此类推。这种辐射度交换一次又一次地发生，直到它在空间上整合。积分球与计算机图形学结合，为三维建模、渲染等提供技术支持。Spectra-FT精细可调光谱辐射定标多光谱

积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等。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PTFE或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。光线由输入孔入射后，光线在此球内部被均匀的反射及漫射，因此输出孔所得到的光线为相当均匀的漫射光束。而且入射光的入射角度、空间分布、及极化皆不会对输出的光束强度及均匀度造成影响。也因为光线经过积分球内部的积分后才射出，因此积分球亦可当作一光强度衰减器。其输出强度与输入强度比约为：光输出孔的面积/积分球内部的表面积。VIS-NIR光源均匀光源自动驾驶积分球内的光源经过多次反射，形成了均匀的光照环境。

但是无论是测透射还是测反射，具有各向异性的样品光束在积分球体内进行全方面的漫反射,然后一个被平均化了的光信号被置于积分球底部(或上部)的光电倍增管接收并加以进一步的放大。这就是积分球检测器的简单放大原理。这种积分球检测器的优点是克服了传统的单一使用光电倍增管作为检测器所产生的弊病，对于不同的样品光束的形状则无需再加考虑了，使光电倍增管的光电面接受的光束形状和位置几乎一致，较终使测试精度得以提高了。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。

积分球的作用是对辐射通量进行空间积分。针对特定应用，定制设计积分球时，了解积分球的工作原理非常重要。积分球理论是研究漫射表面内的辐射交换原理的一种理论方法。尽管积分球理论的基础理论可能看起来复杂，但实际上有许多简便易行的方法和技巧可以帮助您理解和学习。这个概念可以简述为：积分球表面两个区域之间的辐射度交换与视角和表面之间的距离无关，即积分球壁上任何一点接收到的通量的比例对于积分球壁上任何其他辐射点都是相同的。利用积分球的高反射内壁，可以实现光线的均匀分布。

大多数球体由轻质铝制成，但也有使用其他材料，如钢、塑料和玻璃纤维。“很难使球体在物理上均匀，而这是产生均匀的光分布的关键，”佛罗里达州奥兰多市光电子实验室的亚历克斯·方说。铝也是连接两半或四分之一球体并管理密封/接缝*简单的材料。“人们曾尝试过只粉刷一个大房间作为积分球，但铝是迄今为止非常好的材料。此外，明确您要测量单位(功率W，辐照度W/m2，或光通量流明)，以及积分球的几何形状，无论是全积分球4π立体角还是半积分球2π(见图3)。“一个完整的积分球可以测量所有方向发射的设备(4π立体角)，也可以测量只向前发射的设备(2π)，”Weitzman说。“半积分球通常只用于2π测量。”积分球的直径可以根据需要进行调整，常见的直径有10厘米、20厘米等。VIS-NIR光源均匀光源自动驾驶

积分球作为光源积分器，为光学系统提供了理想的光源条件。Spectra-FT精细可调光谱辐射定标多光谱

显然，有的积分球采用平面挡板封贴于2π开口处，这样就严重破坏了球体的球面度，进而影响光线散射的均匀性。特别是当2π开口比较大时，这种影响就更加明显。积分球的外观确是个中空的球体，外壁由金属构成，内壁涂有扩散率很高的物质，如:硫酸钡(BaSO4)或诗贝伦(SPEKTRON);硫酸钡涂层的积分球价格较便宜，等效透过率的基线平坦度 T入稍差，但反射率(P入)较高，可达到 P入≥0.92;而诗贝伦涂层的积分球刚好与硫酸钡涂层的相反，它的基线平坦度 T入 更趋于平直,但反射率稍差，P入≥0.80。它的内径可以做到从几十毫米~几百毫米不等;但内径越大则价格也越贵。Spectra-FT精细可调光谱辐射定标多光谱