Vysvětlit základy integrační sféry

Vnitřek integrující sféru je dutý a potažený vysoce reflexním bílým materiálem. Člověk může použít takový led testovací zařízení k určení celkového světelného toku lampy nebo výstupního výkonu laseru.
Můžete zvážit integraci koulí jako hybrid mezi kosinovými korektory a optikou pouze s čočkami. Aby nástroje jako spektroradiometry fungovaly, musí být propojeny s kalibrovaným detektorem.
Integrované koule fungují stejně jako kosinusové korektory nebo čočky. Jsou optické; proto potřebují detektor jako spektroradiometr, který má být připojen a zkalibrován, aby fungoval.
Může měřit záření umístěním zdroje světla (vzorku) před integrační kouli nebo umístěním zdroje světla do integrační koule. V každé testovací podmínce paprsky světla mnohokrát odrážely povlak a rovnoměrně osvětlovaly celou integrovanou kouli.
Spektroradiometry a další zařízení, která podrobně měří světlo, těží ze schopnosti přepážky odrážet a shromažďovat malou část odraženého světla.

Použití integrační koule
Vzorek, v tomto případě světelný zdroj, se umístí před kulový otvor, aby se získalo měření ozáření. Další možností pro zachycení zářivého toku je umístění vzorku uvnitř integrující sféru LPCE-2 (LMS-9000).
V každé z těchto měřicích konfigurací je integrační koule osvětlena rovnoměrně díky světelným paprskům, které se několikrát odrážejí od krytu.

Role přepážek
Světlo vstupující do integrující koule by nemělo dopadat na detektor nebo místo uvnitř koule, odkud detektor získává přímou odrazivost. Přepážky jsou proto klíčovou součástí nastavení.
Nejvíce integrující sféry LPCE-2 (LMS-9000) obsahují přepážky, které zabraňují tomu, aby vnitřní dutina byla přesně kulová. Mohou však způsobit určité chyby. Proto se navrhuje, aby byl v integrující sféře vybudován minimální počet přepážek a portů.

Reflexní vrstvy
Při výběru reflexního povlaku pro integrační kouli je důležité vyvážit odrazivost a trvanlivost. Aby bylo zaručeno, že se veškeré přicházející světlo správně odráží, musí být vnitřek koule pokryt vysoce reflexním, difúzním povlakem.
Použití míče v nečistém nebo prašném prostředí, zejména v místech s velkým množstvím světla, vyžaduje pevnější, omyvatelný potah. Je důležité vyhnout se nečistotám a prachu, protože absorbují světlo a mění odrazivost určitých vlnových délek.

Využití integrující koule
An integrující sféru se často používá k výpočtu celkového světelného toku řady světelných zdrojů, jako jsou žárovky nebo lampy. Integrační koule mohou mít průměr od dvou centimetrů do dvou metrů v závislosti na účelu.
Optimální velikost integrační koule Optimální velikost závisí na velikosti světelného zdroje. Větší koule však často poskytují lepší jednotnost díky svému většímu povrchu.
Spektrometr a integrační koule pracují na sběru informací o klíčových vlastnostech spektra, jako je dominantní vlnová délka, barevnost a distribuce spektrálního výkonu.
Laserové paprsky a divergentní zdroje, jako jsou laserové diody, mohou být zachyceny a integrovány pomocí integrační koule. Může být zkonstruován tak, aby umožňoval široké spektrum příchozích úhlů napříč obrovskou oblastí, ale může to zhoršit citlivost detektoru.
Tyto přístroje, které fungují podobně jako kosinusový korektor, poskytují vynikající metodu pro měření ozáření. Při správné konstrukci může výstupní clona integrující koule poskytovat téměř dokonalý difúzní a lambertovský světelný zdroj nezávislý na úhlu pohledu.
V takovém scénáři umístí světelný zdroj za integrační kouli (2-pi měření).
Sklo používané ve sklenících a jiných zemědělských aplikacích je dobrým příkladem materiálu, pro který se často používají integrační koule ke shromažďování přesných a komplexních informací o spektru prostřednictvím měření odrazu a prostupu.

Aplikace
Měření optických vláken:
Výměna přední příruby senzoru za adaptér z optických vláken usnadňuje použití integrační koule pro měření vláken. První bod na druhé straně zdroje není příliš koncentrovaný kvůli pomalu se rozbíhajícímu obvyklému výstupu z optické linky. Z tohoto důvodu je běžné používat jako příklad buď uspořádání kolimovaného nebo divergentního svazku.

Přenos
Po vystavení záření je vzorek porovnán s přímým měřením zdroje, které bylo provedeno bez přítomnosti vzorku. Aby se nežádoucí přenos nedostal k detektoru, používá se přepážka. Přesuňte vzorek pryč od vstupního bodu, abyste dosáhli přenosu v úzkém úhlu.

Odraz
Vzorek je nejprve držen před vstupním portem pro stanovení odrazivosti a poté ozářen dopadajícím paprskem. Rušený detektor měří celkové množství odraženého záření po prostorově integrované kouli. Je možné měřit odraz vzorku o známém standardu a získat poměr tohoto odrazu. Aby nedošlo k chybám s odrazivostí vzorku, musí mít vzorek i standard podobný odraz.

Jak používat integrační kouli
Chcete-li zaručit nezbytnou úroveň spolehlivosti v zařízení, které používáte, bylo by užitečné, pokud jej zkalibrujete. Kalibrace musí být provedena na jakémkoli měřicím zařízení s integrovanou koulí a spektrometrem. Jako primární zdroj světla pro kalibraci je použita referenční lampa, která byla dříve charakterizována z hlediska jejího spektrálního rozložení a světelného toku. LISUN má široký výběr pouze těch nejkvalitnějších integračních koulí.
Autorizované laboratoře jsou zodpovědné za kalibraci světelných zdrojů pomocí ideálního černého zářiče a monochromátoru ke zjištění spektrálního a světelného toku referenční lampy. Ve většině případů provede kalibraci nastavení měření výrobce; nicméně je to něco, co byste měli provést jednou za rok.
Při vývoji systému pro měření čehokoli je rozhodující výběr koule s průměrem, který je vhodný pro daný úkol. Podle určitých podmínek není přípustné, aby největší možná fyzická velikost světelného zdroje byla větší než deset procent vnitřního průměru koule. Není to tak dávno, co bylo k přesnému měření zdroje o průměru deseti centimetrů potřeba použít kouli o průměru alespoň jeden metr.
Zdrojová forma je také důležitým faktorem při určování důsledků. V kouli o průměru 500 milimetrů je možné měřit předměty o maximálním rozměru 16 centimetrů na 16 centimetrů. Při zářivkovém osvětlení může být délka zdroje v průměru téměř stejně významná jako samotná koule. Protože byla zohledněna vlastní absorpce, je nyní možné měřit světelné zdroje, které jsou dvakrát větší, aniž by byla ohrožena spolehlivost měření.
LISUN je výrobní firma specializující se na Integrating Spheres a zkonstruovala položky na vysoké úrovni jak pro showroom, tak pro akreditační laboratoř. Kontaktujte nás ohledně Integrovaných sfér a poskytněte nám své konkrétní potřeby.

Další aplikace integrační sféry
Vysoce přesná měření odrazivosti a rozptýlené propustnosti lze provádět na jakémkoli povrchu pomocí an integrující sféru LPCE-2 (LMS-9000), víceúčelový optický přístroj. Tato zařízení byla vyvinuta vědci tak, aby optické záření mohlo být rovnoměrně distribuováno po celém vnitřním povrchu koule.
Pro zajištění konzistentního rozptylového efektu je vnitřek kuliček často pokryt bílým, difúzním povlakem. Specializovaní profesionálové je používají se světelným zdrojem a detektorem pro výpočet optického výkonu. Záření koulí se liší v závislosti na složení povlaku na vnitřní straně.
Měření optického výkonu je nezbytné pro různé aplikace a integrační koule a vysoce kvalitní světelné detektory jsou dvě zásadní součásti. Spektroskopie se používá k měření, nejčastěji z hlediska vlnové délky.
Oblast je velmi všestranná, s aplikacemi od povrchových studií materiálů až po fotometrické analýzy koloidních, zakalených, průsvitných a čirých vzorků. Moderní svět je závislý na široké škále aplikací. Zde jsou některé z nejtypičtějších kontextů, ve kterých se implementace integrující sféry používají.

Charakterizace solárních článků
Vědci a výrobci provádějí měření ztráty přenosu v křemíkových fotočláncích pomocí spektroskopie.

Analýza bezpečnostního inkoustu
Spektra papírové měny mohou poskytnout kompletní spektrální reprezentaci každého inkoustu, když se berou v úvahu data odrazivosti ve viditelné a blízké infračervené oblasti.

Rozdíl mezi zrcadlovou a difúzní odrazivostí
V režimu zrcadlové a difúzní odrazivosti mohou vědci zkoumat materiály s širokou škálou úrovní lesku a úrovní leštění povrchu.

Barevná analýza
Integrující vědci používají koule a detektory pro přesná měření barev a shodu. To má prvořadý význam při výrobě textilií a barev.

Stanovení složek potravin
Skvělá kvalitativní a kvantitativní měřidla jsou k dispozici díky integrující sféru Systém. Kalibrace umožňuje výzkumníkům přesně zjistit procenta tuku, bílkovin a vody v daném vzorku.

Stanovení UV odolnosti
Výzkumníci používají systém integrujících koulí k vyhodnocení UV ochrany poskytované farmaceutickými obaly, slunečními ochrannými oděvy a lakováním automobilů.

IR-celková hemisférická odrazivost
Zkoumání přenosu sálavého tepla v termoregulačních povlakech a fóliích pro konstrukci kosmických lodí se do značné míry opírá o toto měření.

Měření světelného výkonu laserů a LED
Systém integrujících koulí se významným způsobem podílel na vývoji těchto produktů. Přesná měření světelných vln určují sílu a barevné vlastnosti světla, které je dostupné. Lasery jsou základními součástmi celé řady moderních technologií, včetně optických vláken, dálkoměrů a komunikačních systémů. LED diody se používají v různých aplikacích osvětlení, včetně obytných žárovek, světlometů vozidel a semaforů.

Lékařské aplikace
Dermatologové využívají ultrafialové (UV) záření k léčbě vitiliga a psoriázy, mezi jinými kožními onemocněními. Tým použil integrující sféry k vývoji terapeutických protokolů.

Vztah mezi rostlinami, semeny, půdou a optickým zářením
Biochemické parametry potřebují pro svůj výzkum a řízení přesné měřicí přístroje. Rostliny se nemohou rozpínat, pokud nemohou přijímat světlo určité vlnové délky.

Účinky ultrafialového záření
Vzhledem k poškozování ozonové vrstvy je naléhavě potřeba přesná měření UV záření. Lidská kůže a oči jsou zvláště citlivé na poškození ultrafialovým (UV) zářením. Nicméně, protože tyto paprsky jsou škodlivé pro živé organismy, jsou účinným prostředkem k vymýcení bakterií, plísní, choroboplodných zárodků a hub. V důsledku toho jsou nákladově efektivní metodou čištění vody a odpadních vod.

Telekomunikace
V tomto odvětví se integrovaný kulový systém používá denně k měření výkonu laserových diod a vláken.
Toto je jen malý vzorek toho, jak integrující koule zlepšují přesnost, s jakou se měří světelné vlny, jako je IR, Vis a UV. Mnoho moderních aplikací spoléhá na přesné kalibrace, které tyto technologie umožňují.

Proč investovat do čističky vzduchu?
Pomocí integrující sféru, můžete odečítat údaje z objektů, které by jinak byly nečitelné, pomocí standardního detektoru a nastavení sběru světla. Měření vzorků, které mění směr světla, jako jsou poloprůhledné nebo neprůhledné roztoky a čočky, se nejlépe provádějí pomocí integrační koule.
Teorie ideální integrující koule přináší dva významné výsledky, ale pouze pokud omezíme svou pozornost na oblasti, které jsou zakryty hlavním zdrojem a jsou osvětleny pouze odrazy na jiných částech vnitřního povrchu.
Množství zářivého výkonu dopadajícího na vnitřní povrch koule je úměrné množství zářivého výkonu vstupujícího do koule vstupním otvorem. Pokud je hlavní zdroj stíněn před přímým osvětlením cílové oblasti, nejsou úrovně ozáření ovlivněny geometrií nebo orientací zdroje. Když je integrační koule použita jako optický vstupní prvek detektoru zářivého výkonu, nabývá tento atribut na dalším významu.
Záření odražené částí vnitřního povrchu koule, která není přímo osvětlena, má stejné směrové rozložení všude tam, kde se uvnitř koule vyskytuje.
Vzhledem k tomu, že distribuce jasu a výstupu optického záření opouštějícího kouli jsou izotropní, výstupní port koule může být použit jako dokonalý Lambertův zdroj. Tato kvalita je velmi užitečná, když se jako reference pro kalibraci použije koule.

Nejčastější dotazy
Proč musí mít integrující koule kulový tvar?
Kdykoli je světlo vyzařováno ze středu koule, odrazí se od stran při kolmém dopadu a vrátí se do svého počátku. Protože některé paprsky nikdy nedosáhnou středu krychle, gadget nemůže přesně změřit celkové množství vyzařovaného světla.

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)