積分球的起源和發(fā)展：用于測(cè)量光通量的歷史可以追溯到1890年，現(xiàn)在已經(jīng)成為廣泛應(yīng)用于許多方面的儀器。積分球可用于測(cè)試光源的光通量、色溫、光效率等參數(shù)。它是輻射亮度、色度和光度測(cè)量中不可或缺的儀器。

積分球的定義：積分球是一個(gè)空心球體，內(nèi)壁涂有白色漫反射材料，又稱光度球、光通量球等。球壁上有一個(gè)或多個(gè)窗口，用作放置受光器件的進(jìn)光孔和接收孔。積分球內(nèi)壁應(yīng)為良好的球面，與理想球面的偏差不應(yīng)大于內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁涂有理想的漫反射材料，即漫反射系數(shù)接近1的材料，使球內(nèi)壁對(duì)可見(jiàn)光的光譜反射率超過(guò)99%。

積分球的作用

①光接收器通過(guò)積分球被測(cè)光

進(jìn)入上孔，內(nèi)壁有一兩個(gè)光電探測(cè)器。光電探測(cè)器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比。這樣，根據(jù)輸出光電流的變化，就可以知道進(jìn)入積分球的光通量。

②幾個(gè)燈泡(通常是四個(gè)或六個(gè))均勻地照射在物體表面，并對(duì)稱地排列在積分球內(nèi)壁上的出口孔。燈泡發(fā)出的光通過(guò)內(nèi)壁多次漫反射形成均勻明亮的發(fā)光球體，用于測(cè)量機(jī)鏡的暗角系數(shù)和圖像表面的照明均勻性。

③帶有準(zhǔn)直物鏡的球面準(zhǔn)直器，燈泡和黑白擋塊的積分球稱為球面準(zhǔn)直器，用于測(cè)量望遠(yuǎn)鏡系數(shù)的雜散光系數(shù)。當(dāng)測(cè)量積分球時(shí)，黑體目標(biāo)圖像和黑體目標(biāo)圖像是通過(guò)光電探測(cè)器測(cè)量的。“白塞”圖像照度，即光電探測(cè)器分別測(cè)量相應(yīng)的指示值，通過(guò)計(jì)算可獲得被測(cè)望遠(yuǎn)鏡的雜散光系數(shù)。因?yàn)?，如果一個(gè)黑體目標(biāo)在明亮天空中的圖像不是完全黑色的，這意味著望遠(yuǎn)鏡在圖像表面上也有雜散光，除了目標(biāo)成像。

積分球測(cè)光裝置的優(yōu)點(diǎn)

①一般而言，小心使用光擴(kuò)散器可減少光束分布不均勻或光束偏差引起的小誤差，提高測(cè)量精度;但是，為了減少上述誤差，在更準(zhǔn)確的測(cè)量中，必須使用積分球作為光擴(kuò)散器。

②當(dāng)用積分球測(cè)量光通量(流明)時(shí)，測(cè)量結(jié)果更可靠;積分球可以減少和消除探測(cè)器上不同位置的光形狀、發(fā)散角和響應(yīng)速度的差異。

③積分球也可以與光譜儀一起使用積分球的出光孔連接在光譜儀的入射光柵前，以確保被測(cè)光源的入射角度相同;從而大大提高了測(cè)量的再現(xiàn)性。