便携式辐射定标测试

积分球经常被用来检测光源的光通量、色温、光效等参数，还可以测量反射率、透光率等。积分球是一个空心球，具有漫反射的内表面，通常具有两个或多个小开口来引入光或者链接光电探测器，还有一些挡板来阻止光源直接照射到探测器上。这种结构会使光进入探测器前发生多次漫反射，因此到达探测器的光通量非常均匀，几乎由于光在空间或者偏振的特性无关：探测光功率只与总的入射光功率有关。这样可以测量激光二极管总的输出功率，即使在光束发散角很大的情况下。在光学成像系统中，积分球起到了关键的光源调节作用。便携式辐射定标测试

球体倍增因子对表面反射率极为敏感。选择漫反射涂层或材料会对给定设计的辐射度产生很大影响（如图3所示）。所示的两种涂层都具有高反射率，在350至1350 nm范围内的反射率超过95%。因此，对于相同的积分球，人们可能预期不会有明显的辐射度增加。然而，辐射度的相对增加大于反射率的相对增加，其系数等于球体倍增因子。虽然其中一种涂层在一定波长范围内比另一种提供2%到15%的反射率增加，但相同的积分球设计将导致辐射度增加40%至240%。较大的增加发生在1400纳米以上的近红外光谱区域。积分球模拟器利用积分球，可以求解球体表面的光照强度分布，为照明设计提供依据。

积分球的理想状态：积分球内表面是一个完整的几何球面，半径处处相等；球体的内壁是中性均匀漫射面，对于各种波长的入射光，具有相同的漫反射比；球体中不存在物体，光源也被视为只发光而无实物的抽象光源。积分球测量的影响因素：球的内壁是均匀的理想扩散层，服从朗伯定则；球体内壁面各点反射率相等；球体内壁的白色涂层漫射为中性；球的半径处处相等，球体内除灯外无其它物体存在；因此，积分球内壁起球、剥落、黄变等都会影响其测量精度。

灯具和LED光谱通量测量，积分球较传统的应用是测量灯具的总光通量。这项技术起源于20世纪初，作为对比不同类型灯具输出光通量较简单快速的方法。这里，积分球光谱分析仪常用于测量LED、通用照明、工程照明、便携式灯具产品等的电学和光度性能。这些应用积分球直径可以小至5厘米，大至3米或更大（例如图4）。采用积分球可以更有效地测量任何尺寸或形状的传统和固态光源的总光谱通量和颜色。积分球配合光谱仪，可测试重要的光谱参数例如光谱通量、色度、相关色温、CRI、TM-30、峰值波长和主波长等等（图4b）。积分球的反射性能直接影响到光学测量的结果。

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。积分球与材料科学结合，可以研究球状材料的力学性能，如篮球、高尔夫球等。便携式辐射定标测试

积分球，跨越学科界限，将数学、物理、工程等领域紧密相连，推动着人类文明的进步。便携式辐射定标测试

如果积分球被用作光源以提供大而均匀的出光面，那么也可能需要大直径的积分球。这是因为在这种情况下，积分球的尺寸将直接影响到光的散射和反射效果，以及光场的均匀性。为了达到理想的测量效果，需要根据实际应用场景选择合适的积分球直径。Greg McKee是美国***制造积分球的Labsphere公司的系统业务部门主管，回复道：决定积分球较小尺寸的几个主要因素:要测量的灯的物理尺寸(为挡板留出空间)、灯的自吸收性和积分球内部温度。灯具安装硬件也必须能足够安装在里面。另一方面，积分球不能太大，否则它的响应性是有限的:理想的直径是小灯较大尺寸的十倍，或者是被测量的长灯长度的两倍。实际上，1到3米的积分球用于较常见的白炽灯和紧凑型荧光灯的光通量测量。2米或更大的球体通常用于测量500瓦或更大的光源。便携式辐射定标测试