Jak můžete použít světelný zdroj v integrační sféře k dosažení výsledků spolehlivosti produktu

Integrační koule

Ulbrichtova koule je také známá jako integrující sféru. Richard Ulbricht, německý inženýr, inspiroval Ulbrichtovu sféru. Aby určil nejlepší strategii osvětlení, provedl fotometrická měření. Stalo se tak při přípravě elektrického a osvětlovacího systému vlakového nádraží. Zjistil, že množství světla naměřeného na protější stěně koule od světelného zdroje je úměrné celkovému množství světelného toku. Jeho kulovitý tvar inspiroval jeho jméno. Systémy kulového osvětlení využívají koule k měření světelných zdrojů, jako jsou lampy a svítidla.

Typicky se vzorky rozptylující světlo nebo lámající vzorky zkoumají pomocí sférického osvětlovacího systému, jako jsou optické čočky. Zkušební metoda zjišťuje propustnost čoček, které kondenzují světlo poté, co jimi projdou. Když konvenční detektor detekuje světlo, dopadá na světlo citlivý povrch detektoru. Tím se korekce základní linie uzavře (100 procent zarovnání). Světlo vychází ze světlocitlivého povrchu detektoru po ozáření vzorku. V důsledku toho je přesné měření nedosažitelné.

Distribuovaný vzorek se nepočítá. Všechna měřicí světla jsou namířena na světlocitlivý povrch detektoru. Při použití integrační koule k měření vzorku se světlo po difúzi uvnitř koule měří během korekce základní linie a měření vzorku.

Jednotný světelný zdroj koule

Zavedením osvětlení z vnějšího zdroje do koule lze kouli pro všeobecné použití navrhnout jako základní jednotný zdroj světla. K nastavení je zapotřebí iluminátor, detektor a měřič výkonu nebo radiometr. Protože nepoužitý čtvrtý port se zástrčkou portu může narušovat stejnoměrnost výstupu, je výhodnější koule se třemi porty než koule se čtyřmi porty. Světelný zdroj je připojen k 90stupňovému portu a detektor je připojen k severnímu pólu. Jednotný výstup osvětlení je poskytován prostřednictvím obrovského 0-stupňového portu.

Detektor připojený k elektroměru nebo radiometru nabízí přesný indikátor osvětlení koule. Dokud detektor není saturován, výstup se bude lineárně měnit s odečtenou hodnotou výkonu.

Průměry koulí

Kuličky s menším průměrem a nižší cenou musí mít menší pomocné porty a extrémně vysokou propustnost. Propustnost je zvýšena do té míry, že jsou vyžadovány filtry nebo kabely z optických vláken, aby se zabránilo saturaci detektoru kvůli závislosti na světelném zdroji. Procento portů u menších koulí je na druhé straně extrémně vysoké. V důsledku toho budou naměřená data poskytovaná malou integrující koulí méně přesná než data generovaná stejnou aplikací využívající velkou kouli.

Větší integrační koule má nižší propustnost než menší koule a vyšší optický útlum, což má za následek vyšší poměr signálu k šumu. Tyto koule jsou flexibilnější, ale jsou také dražší na výrobu.

Materiály koule

Levné integrační koule GPS potažené síranem barnatým jsou vyrobeny ze dvou hliníkových polokoulí. Eloxovaný kryt příruby se šrouby spojuje polokoule. Přestože polokulovitá odrazivost síranu barnatého mírně nad 1850 nm klesá, užitečný spektrální rozsah je 350 – 2400 nm. Tento druh koule je vhodný pro většinu aplikací monitorování viditelného a blízkého infračerveného záření.

Difuzní zlatý povlak je elektrochemicky pokovený, difúzní zlato-kovový povlak s vysokou odrazivostí v blízkém infračerveném a infračerveném pásmu vlnových délek 0.7 až 20 m. Zlaté koule jsou vyrobeny stejným způsobem jako koule ze síranu barnatého s tou výjimkou, že vnější plochý povrch a rámy portů jsou rovněž pozlacené. Infračervené laserové aplikace těží z použití zlatého GPS. Na rozdíl od povlaku síranu barnatého, který při zvýšených teplotách ztrácí odrazivost, je difuzní zlato stabilní při teplotách výrazně nad 100 stupňů Celsia.

Difúzní odrazivost materiálu PTFE je poměrně vysoká v oblasti spektra 250 – 2500 nm, s odrazivostí více než 99 procent mezi 400 nm a 1500 nm. Přestože teplotní stabilita PTFE je vhodná pro laserové aplikace, jeho vysoká odrazivost se nejlépe hodí pro aplikace s nízkou úrovní světla. Další pozoruhodnou vlastností kuliček z PTFE je jejich spolehlivost: materiál se stárnutím neznehodnocuje a lze jej čistit, aniž by byla ohrožena mechanická integrita materiálu.

Tloušťka 7 mm reflexního materiálu podél vnitřní stěny koule PTFE integrující sféru je snadno viditelný skrz kulový port. PTFE GPS se skládá ze dvou opracovaných polokoulí, které do sebe zapadají, aby vytvořily vnitřní kouli, a jsou drženy pohromadě hliníkovým vnějším pláštěm. Kvůli potřebnému obrábění a montáži je PTFE koule dražší než GPS síran barnatý. Protože jsou stěny tlusté, liší se také možnosti velikosti koulí z PTFE. Optická propustnost PTFE GPS je vysoká, protože má vysokou odrazivost a difuzivitu, a proto je třeba věnovat zvláštní pozornost výběru portů a příslušenství.

Velikosti a umístění Sphere Port

Při výběru koule pro specifikované aplikace jsou kritickými faktory velikost portu a umístění na integrační kouli. Kulový port zlepšuje užitečnost integrační koule a zároveň snižuje rovnoměrnost rozptylu světla uvnitř koule. Podíl portu je poměr celé oblasti portu k ploše vnitřní stěny GPS. Parametr zlomku portu je mírou přesnosti koule. An integrující sféru s nízkým podílem portů překonává kouli s velkým podílem portů.

Každý port na integrační kouli slouží specifickému účelu a nesprávné použití kteréhokoli portu bude mít za následek chybné výsledky měření. Pozice přístavu jsou označeny čísly 0°, 90°, 180° a severním pólem. Všechny otvory Sphere jsou obrobeny do vnějšího polokulového pláště v 90stupňových intervalech. Rozměry každého portu jsou určeny velikostí a řadou GPS. Funkce každého portu GPS jsou předem určeny během procesu návrhu koule. Některé porty mají jedinou funkci, zatímco jiné mají mnoho funkcí. Všechno integrující sféry v řadě GPS lze použít pro aplikace měření jednotného zdroje a světla. 4-port integrující sféry může měřit difúzní odrazivost a propustnost.

Měření výstupního výkonu optických vláken

An integrující sféru je také ideální pro hodnocení výstupu optického vlákna. První odrazový bod na opačné straně zdroje není silně koncentrovaný. To se děje v důsledku obvyklé pomalé divergence optických vláken. V důsledku toho často postačuje buď uspořádání kolimovaného paprsku, nebo konfigurace divergentního paprsku. Avšak vzhledem ke zvýšené NA vlákna se v případě čočkového vlákna navrhuje struktura rozbíhavého paprsku. Uspořádání kolimovaného paprsku je výhodné při použití vláknového kolimátoru.

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:LPCE-2(LMS-9000) , LPCE-3(LMS-7000)