Integrující sféra hlavní základy a aplikace

Projekt integrující sféru je koule s reflexním povlakem na vnitřní straně. Používá se jako testovací zařízení pro olověné světlo. Typicky se do něj umístí světelný zdroj, aby se změřil celkový výstupní tok zdroje.
Všechny paprsky emitované předmětem jsou shromážděny po odrazu od vnitřního odrazného krytu koule. Integrační koule byla pojmenována podle toho, jak dobře integruje naměřený světelný výstup ze zdroje, a získala své jméno podle své funkce.
Při měření toku nebo zeslabení světla zachycuje integrační koule elektromagnetické záření z vnějšku optického aparátu. Když je záření injektováno do integrující koule, srazí se s odraznými stěnami a je několikrát rozptýleno.
Záření se po několikanásobném odrazu šíří na stěnách koule velmi rovnoměrně. Detektor dokáže snadno kvantifikovat výslednou integrovanou úroveň záření, která je úměrná původní dávce záření.
Optické, fotometrické a radiometrické odečty jsou možné pomocí integrační koule. Díky svému kulovitému tvaru může integrující koule snadněji sbírat světlo a začlenit ho do svého nitra. V an integrující sféra (IS-*MA**C), vnitřní kryt je vyroben z různých materiálů vybraných pro jejich schopnost absorbovat světlo v širokém spektru. Typicky se zlato používá pro infračervenou oblast, zatímco teflon se používá pro ultrafialové a viditelné oblasti.

Průměry koulí
Menší pomocné porty a nižší náklady na jednotku propustnosti jsou nevyhnutelným kompromisem pro sférická zařízení s menším průměrem a nižší cenou. V závislosti na intenzitě světla může být propustnost tak velká, že jsou zapotřebí speciální filtry nebo připojení optických vláken, aby se zabránilo saturaci detektoru. Podíl portů je však velký v menších sférách.
V důsledku toho bude přesnost měření získaná z aplikace využívající malou integrační kouli nižší než přesnost získaná ze stejné aplikace využívající velkou integrační kouli.
Větší integrační koule přináší více šumu, protože má nižší propustnost než menší koule a zvýšený optický útlum. Tyto míčky mají větší přizpůsobivost, ale mají vyšší výrobní náklady.

Materiály koule
Integrační koule GPS jsou vyrobeny ze dvou hliníkových polovin potažených síranem barnatým a jsou poměrně cenově dostupné. Obě poloviny spojuje eloxovaný kryt příruby zajištěný šrouby. Ačkoli jeho hemisférická odrazivost výrazně klesá při vlnových délkách nad 1850 nm, síran barnatý má efektivní spektrální rozsah 350 nm až 2400 nm.
Tato kulovitá forma je vhodná pro většinu aplikací měření záření z hlediska viditelného a blízkého infračerveného spektra.
Elektrochemické pokovování se používá k vytvoření tenké, jednotné vrstvy difúzního zlatého kovu, aby se dosáhlo jeho vysoké odrazivosti v rozsahu 0.7 až 20 m blízkého infračerveného a infračerveného spektra. Vnější plochý povrch a rámy portů zlatých kuliček jsou podobně potaženy zlatem jako kuličky síranu barnatého.
Jako infračervený laserový cíl funguje zlatá GPS docela dobře. Na rozdíl od povlaku síranu barnatého, který může ztratit své reflexní vlastnosti při teplotách přesahujících 100 stupňů Celsia, si difuzní zlato zachovává své původní vlastnosti i při zahřátí.
Pokud jde o difuzní odrazivost, vyniká materiál PTFE s odrazivostí více než 99 % mezi 400 nm a 1500 nm. To pokrývá celý spektrální rozsah 250-2500 nm. Pokud jde o lasery, funkce vysoké odrazivosti PTFE není ideální, ale jeho teplotní stabilita z něj dělá dobrou volbu. Další klíčovou výhodou kuliček PTFE je jejich spolehlivost: Materiál se časem nerozpadá a lze jej dezinfikovat, aniž by ztratil svou strukturální pevnost.
Tloušťka 7 mm reflexního materiálu podél vnitřní stěny koule tvoří PTFE integrující sféra (IS-*MA**C) snadno identifikovatelné pomocí kulového portu. Vnitřní kulová komora PTFE GPS je tvořena dvěma opracovanými polokoulemi, které jsou spojeny a drženy pohromadě hliníkovým pouzdrem. Kvůli potřebě obrábění a montáže je PTFE koule dražší než GPS síran barnatý.
Díky různé tloušťce stěny jsou k dispozici různé PTFE sférické velikosti. Optická propustnost PTFE GPS je vysoká kvůli jeho vysoké odrazivosti a difuzivitě; to znamená, že je třeba věnovat větší pozornost výběru příslušenství portů a příslušenství.

Velikosti a umístění Sphere Port
Při výběru integrační koule je důležité vzít v úvahu velikost a polohu portů. Kulový port zlepšuje užitečnost integrující koule, ale na úkor konzistence vnitřního osvětlení.
Část portu GPS je celá oblast portu dělená velikostí vnitřní stěny. Přesnost výkonu koule může být kvantifikována pomocí zlomkové metriky portu. Pro optimální výkon použijte integrační kouli s nízkým podílem portu přes kouli s vysokým podílem portu.
Nesprávné použití některého z portů integrující koule povede k chybným čtením na celé desce. Kde jsou přístavy, poznáte podle jejich souřadnic: 0, 90, 180 a severní pól. Vnější polokulový plášť koule je obroben s otvory v úhlech 90 stupňů. Velikost a počet portů na zařízení GPS určuje jeho celkové rozměry.
Během počáteční fáze návrhu GPS jsou stanoveny zamýšlené účely každého portu. Různé porty slouží různým účelům. Integrační koule z řady GPS lze použít pro širokou škálu měření světla a rovnoměrného zdroje. Difuzní odrazivost a propustnost je možné posoudit pomocí 4-portových integračních koulí.
Mezi porty 0 a 90 stupňů na všech jednotkách GPS je přepážka. Tato přepážka je navržena tak, aby blokovala 0-stupňové přímé směrové záření pronikající do detektoru umístěného v 90-stupňovém portu. Chyby v měření celkového světelného nebo zářivého toku jsou většinou způsobeny přímou cestou záření.
U přijímačů GPS používajících síran barnatý a difúzní zlato je přepážka vyrobena z hliníkové desky potažené vhodným odrazným materiálem a poté připevněna k vnějšímu plášti koule. Koule z PTFE má přepážku vyrobenou ze stejného materiálu.
Projekt integrující sféru aplikace určuje, pro co má port GPS použít. V určitých případech je citlivost optického vstupu portu závislá na aplikaci. Některé optické komponenty nebudou nikdy kompatibilní s určitými porty. Ačkoli jakékoli uspořádání portů může poskytnout přijatelné výsledky, existují určité situace, kdy je jedno výhodnější než druhé.

Příslušenství portů
Pro připevnění přípravku k portům integrující koule je v každém z nich instalován hliníkový rám portu. Zástrčky portů, redukce portů, redukce rámů portů a adaptéry portů s optickými vlákny jsou příslušenství portů, které umožňují integrační sféře plnit stanovené povinnosti uživatele.
Pomocí těchto nástavců může přeměnit jednu víceúčelovou kouli na jednotný zdroj, integrační kouli pro měření světla, měření odrazivosti nebo měření výkonu laseru.
Standardní praxe potahuje nástavec stejným reflexním materiálem jako koule. Ale nemůže mít každé svítidlo v každém reflexním materiálu. Například materiál PTFE lze z důvodu tohoto omezení obrábět pouze na zátky portů. Nářadí potřebné pro montáž je součástí dodávky.

Měření výkonu kolimovaného laserového paprsku
Výkon kolimovaného laserového paprsku lze měřit snadno, bez ohledu na polarizaci nebo zarovnání paprsku. Horká skvrna je vytvořena na portu 0 stupňů, protože paprsek vstupuje do koule pod úhlem 180 stupňů.
Prostorově integrované měření výkonu paprsku je možné, protože přepážka blokuje přímé záření z horkého bodu, aby dosáhlo detektoru, když je umístěn na 90stupňovém portu. Severní port může být použit jako světelný snímač pro měření vlnové délky. Integrační koule detektory nabízeného druhu LISUN jsou továrně kalibrovány.

Divergentní měření výkonu světelného zdroje
Divergentní paprsky z laserových diod, čoček LED a čoček lze měřit pomocí integrační koule a kalibrovaného systému detektorů pro absolutní hodnotu světelného výkonu. Nebudete se muset obávat vlivu přeplnění detektoru na vaše hodnoty.
Detektor nevidí vysílací aperturu laseru ani oblast jeho přímého osvětlení díky přepážce mezi vstupem a portem detektoru. Severní port může být použit jako světelný snímač pro měření vlnové délky.
Při použití integrační koule je množství toku, které může měřit, vždy zanedbatelné ve srovnání s množstvím toku, které je skutečně přítomno. Integrační koule se dobře hodí pro měření výstupního světelného výkonu vysokovýkonných laserů díky své schopnosti zohlednit útlum způsobený mnohonásobným odrazem světla před dosažením detektoru.

Měření výstupního výkonu optických vláken
Při měření výkonu optických vláken se také velmi doporučuje integrační koule. Protože se obvyklý výstup optického vlákna neustále rozchází, počáteční odrazový bod na opačné straně zdroje není silně koncentrovaný.
Proto je obvykle přijatelné použití buď kolimovaného paprsku nebo uspořádání divergentního paprsku. Když se však NA zvedne, v případě čočkovitých vláken je preferována divergentní struktura paprsku. Nastavení kolimovaného paprsku se doporučuje při použití vláknového kolimátoru.

Měření propustnosti
4-port integrující sféra (IS-*MA**C) se používá ke shromažďování přenášeného záření ze vzorku drženého v 0-stupňovém portu, což umožňuje vypočítat propustnost. Vzorek je vystaven záření a výsledky jsou porovnávány s výsledky získanými externím měřením přímým zdrojem.
Detektor je chráněn před neintegrovaným přenosem přepážkou a nerozbitá součást je načtena pomocí světelné pasti připojené ke 180stupňovému portu. Kromě celkového integrovaného rozptylu je také možné měřit fluorescenci, hromadný rozptyl, dopředný rozptyl a zpětný rozptyl. Snímač se upevňuje na 90° vstup.

Měření odrazivosti
Dopadající paprsek vstupuje přes 180-stupňový port, zatímco vzorek spočívá v 0-stupňovém portu, což umožňuje měření odrazivosti. Schopnost koule prostorově integrovat odražené záření umožňuje jeho měření detektorem s překážkami. Může eliminovat zrcadlovou složku odraženého záření použitím držáku vzorku s normální incidencí, který přesměruje zrcadlový paprsek zpět ze vstupního portu.
„Zrcadlovou plus difuzní“ odrazivost lze měřit pomocí držáku vzorku pod úhlem 8 stupňů dopadu. Odrazivost vzorku může být stanovena ve srovnání s referenčním standardem měřením obou a dělením výsledků větší z těchto dvou hodnot.
Může se vyhnout chybám způsobeným odrazivostí vzorku, pokud mají vzorek a standard srovnatelnou odrazivost. Tuto možnost nepřesnosti měření může odstranit použitím dvoupaprskového systému. Senzor je vidět na 90stupňovém vstupu.

Jednotný světelný zdroj koule
Může použít kouli k vytvoření hrubého, rovnoměrného světelného zdroje tím, že přivede světlo z vnějšku koule. Vše, co potřebujete pro toto nastavení, je osvětlení, detektor a měřič výkonu nebo radiometr. Tříportová koule je vhodnější než čtyřbranová, protože zásuvka portu v nepoužívaném čtvrtém portu může způsobit nekonzistenci ve výstupu.
Detektor je umístěn na geografickém severním pólu, zatímco zdroj světla je napojen na 90stupňový port. Velký nulový výstup poskytuje konzistentní světelné pole.
Radiometr nebo detektor měřiče výkonu poskytuje spolehlivé čtení jasu koule. Pokud detektor není plně saturován, výstup se změní podle odečteného výkonu.

LISUN Integrace sfér
Nákladově efektivní a flexibilní, LISUNUniverzální integrační koule lze nastavit v širokém počtu konfigurací, aby vyhovovaly široké škále potřeb. Jedním z nich je integrující sféru, s pomocí široké škály dostupných nástavců, které mohou spolehlivě vykonávat několik integrujících sférických funkcí, včetně zajištění rovnoměrného osvětlení, měření světla a určování odrazivosti.
Začlenění sférického měření světla a charakterizace světla je jednodušší LISUN koule, které jsou ideální pro uživatele, kteří nepotřebují přesnou homogenitu nebo přesná měření.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:IS-*MA**C