Объяснить основы интегрирующей сферы

Внутри интегрирующая сфера полый и покрыт белым материалом с высокой отражающей способностью. Можно использовать такие светодиодное испытательное оборудование для определения общего светового потока лампы или выходной мощности лазера.
Вы можете рассматривать интеграцию сфер как гибрид косинусных корректоров и линзовой оптики. Для работы такие инструменты, как спектрорадиометры, должны быть связаны с калиброванным детектором.
Интегрированные сферы функционируют так же, как косинусные корректоры или линзы. Они оптические; следовательно, им нужен детектор, такой как спектрорадиометр, который должен быть подключен и откалиброван для работы.
Он может измерять излучение, помещая источник света (образец) перед интегрирующей сферой или помещая источник света внутри интегрирующей сферы. В каждом испытательном режиме лучи света многократно отражали покрытие, равномерно освещая всю интегрированную сферу.
Спектрорадиометры и другие устройства, которые измеряют свет в деталях, выигрывают от способности экрана отражать и собирать небольшую часть отраженного света.

Использование интегрирующей сферы
Образец, в данном случае источник света, располагается перед сферическим отверстием для измерения освещенности. Другой вариант улавливания лучистого потока — помещение образца в интегрирующая сфера LPCE-2 (LMS-9000).
В каждой из этих измерительных конфигураций интегрирующая сфера освещается равномерно благодаря световым лучам, многократно отражающимся от покрытия.

Роль перегородок
Свет, попадающий в интегрирующую сферу, не должен попадать на детектор или место внутри сферы, откуда детектор получает прямое отражение. Следовательно, перегородки являются важной частью установки.
Наиболее интегрирующие сферы LPCE-2 (LMS-9000) включают перегородки, предотвращающие придание внутренней полости точной сферической формы. Однако они могут вносить определенные ошибки. Таким образом, в интегрирующей сфере предлагается построить минимальное количество перегородок и портов.

Светоотражающие покрытия
При выборе отражающего покрытия для интегрирующей сферы важно сбалансировать отражающую способность с долговечностью. Чтобы гарантировать правильное отражение всего входящего света, внутренняя часть сферы должна быть покрыта высокоотражающим диффузным покрытием.
Использование мяча в нечистой или пыльной среде, особенно в местах с большим количеством света, требует более прочного моющегося покрытия. Важно избегать грязи и пыли, поскольку они поглощают свет и изменяют коэффициент отражения определенных длин волн.

Использование интегрирующей сферы
An интегрирующая сфера часто используется для расчета общего светового потока множества источников света, таких как лампочки или лампы. Интегрирующие сферы могут иметь диаметр от двух сантиметров до двух метров, в зависимости от назначения.
Оптимальный размер интегрирующей сферы зависит от размера источника света. Однако более крупные сферы часто обеспечивают лучшую однородность благодаря большей поверхности.
Спектрометр и интегрирующая сфера работают для сбора информации о важнейших свойствах спектра, таких как доминирующая длина волны, цветность и спектральное распределение мощности.
Лазерные лучи и расходящиеся источники, такие как лазерные диоды, можно захватывать и интегрировать с помощью интегрирующей сферы. Он может быть сконструирован так, чтобы учитывать широкий спектр входных углов на обширной площади, но это может снизить чувствительность детектора.
Эти приборы, работающие аналогично косинусному корректору, представляют собой превосходный метод измерения энергетической освещенности. При правильной конструкции выходная апертура интегрирующей сферы может обеспечить почти идеальный рассеянный и ламбертовский источник света, не зависящий от угла обзора.
В таком сценарии он обнаружит источник света за интегрирующей сферой (измерение 2-pi).
Стекло, используемое в теплицах и других сельскохозяйственных целях, является хорошим примером материала, для которого часто используются интегрирующие сферы для сбора точной и исчерпывающей информации о спектре посредством измерений отражения и пропускания.

Приложения
Измерение оптического волокна:
Замена переднего фланца датчика на оптоволоконный адаптер упрощает использование интегрирующей сферы для измерения волокон. Первое пятно по другую сторону источника не сильно концентрировано из-за медленно расходящегося обычного выходного сигнала оптической линии. По этой причине в качестве примера обычно используют либо коллимированный, либо расходящийся луч.

коробка передач
После облучения образец сравнивают с прямыми измерениями источника, которые были выполнены без присутствия образца. Экран используется для предотвращения попадания нежелательной передачи на детектор. Переместите образец подальше от точки входа, чтобы добиться передачи под узким углом.

отражение
Образец сначала помещают перед входным портом для определения коэффициента отражения, а затем облучают падающим лучом. Возмущенный детектор измеряет общее количество отраженного излучения после пространственно интегрированной сферы. Можно измерить отражение образца относительно известного эталона и получить отношение этого отражения. Чтобы избежать ошибок с отражательной способностью образца, и образец, и эталон должны иметь одинаковое отражение.

Как использовать интегрирующую сферу
Если вы хотите гарантировать необходимый уровень надежности используемого вами оборудования, было бы полезно его откалибровать. Калибровка должна выполняться на любом измерительном приборе со встроенной сферой и спектрометром. Эталонная лампа, которая ранее была охарактеризована с точки зрения ее спектрального распределения и светового потока, используется в качестве основного источника света для калибровки. LISUN имеет обширный выбор только самых качественных интегрирующих сфер.
Уполномоченные лаборатории несут ответственность за калибровку источников света с использованием излучателя идеального черного тела и монохроматора для определения спектрального и светового потока эталонной лампы. В большинстве случаев калибровку параметров измерения производит производитель; тем не менее, это то, что вы должны делать один раз в год.
При разработке системы для измерения чего-либо очень важно выбрать сферу с диаметром, подходящим для задачи. При определенных условиях максимально возможный физический размер источника света не может превышать десять процентов внутреннего диаметра сферы. Не так давно, чтобы точно измерить источник диаметром десять сантиметров, нужно было использовать сферу диаметром не менее одного метра.
Исходная форма также является важным фактором в определении последствий. В сфере диаметром 500 миллиметров можно измерять объекты с максимальным размером 16 сантиметров на 16 сантиметров. При люминесцентном освещении длина источника может быть почти такой же значительной по диаметру, как и сама сфера. Поскольку было принято во внимание самопоглощение, теперь можно измерять вдвое большие источники света без ущерба для надежности измерений.
LISUN является производственной фирмой, специализирующейся на интегрирующих сферах, и создала изделия высокого уровня как для выставочного зала, так и для аккредитационной лаборатории. Пожалуйста, свяжитесь с нами по поводу Integrated Spheres и сообщите нам о ваших конкретных потребностях.

Другие применения интегрирующей сферы
Высокоточные измерения отражательной способности и рассеянного пропускания могут быть выполнены на любой поверхности с помощью интегрирующая сфера LPCE-2 (LMS-9000) — многоцелевой оптический прибор. Эти устройства были разработаны учеными для того, чтобы оптическое излучение могло распределяться равномерно по внутренней поверхности сферического предмета.
Чтобы обеспечить постоянный эффект рассеивания, внутреннюю часть сфер часто покрывают белым диффузным покрытием. Профессиональные специалисты используют их вместе с источником света и детектором для расчета оптической мощности. Яркость сфер варьируется в зависимости от состава покрытия внутри.
Измерение оптической мощности имеет важное значение для различных приложений, а интегрирующие сферы и высококачественные детекторы света являются двумя важными компонентами. Спектроскопия используется для снятия показаний, чаще всего с точки зрения длины волны.
Область очень универсальна, с приложениями, варьирующимися от исследования поверхности материалов до фотометрического анализа коллоидных, мутных, полупрозрачных и прозрачных образцов. Современный мир зависит от широкого спектра приложений. Вот некоторые из наиболее типичных контекстов, в которых используются реализации интегрирующей сферы.

Характеристика солнечных элементов
Ученые и производители проводят измерения потерь передачи в кремниевых фотоэлементах с помощью спектроскопии.

Анализ защитных чернил
Спектры бумажных денег могут обеспечить полное спектральное представление каждой краски, если учитывать данные об отражении в видимом и ближнем ИК-диапазоне.

Различие между зеркальным и диффузным отражением
В режимах зеркального и диффузного отражения ученые могут исследовать материалы с широким диапазоном уровней блеска и степени полировки поверхности.

Цветовой анализ
Ученые-интеграторы используют сферы и детекторы для точного измерения и сопоставления цветов. Это имеет первостепенное значение в производстве тканей и красок.

Определение пищевых компонентов
Отличные качественные и количественные датчики доступны благодаря интегрирующая сфера система. Калибровка позволяет исследователям точно определить процентное содержание жира, белка и воды в данном образце.

Определение устойчивости к ультрафиолетовому излучению
Исследователи используют систему интегрирующих сфер для оценки защиты от УФ-излучения, обеспечиваемой фармацевтической упаковкой, солнцезащитной одеждой и автомобильным лакокрасочным покрытием.

ИК-полное полусферическое отражение
Исследование лучистой теплопередачи в терморегулирующих покрытиях и пленках для проектирования космических аппаратов в значительной степени зависит от этого измерения.

Измерение световой мощности лазеров и светодиодов
Система интегрирующих сфер внесла значительный вклад в разработку этих продуктов. Точные измерения световых волн определяют силу и цветовые свойства доступного света. Лазеры являются важными компонентами самых разных современных технологий, включая волоконную оптику, дальномеры и системы связи. Светодиоды используются в различных осветительных приборах, включая бытовые лампочки, автомобильные фары и светофоры.

Медицинские применения
Дерматологи используют ультрафиолетовое (УФ) излучение для лечения витилиго и псориаза, а также других кожных заболеваний. Команда использовала интегрирующие сферы для разработки терапевтических протоколов.

Связь между растениями, семенами, почвой и оптическим излучением
Биохимические параметры нуждаются в точных измерительных приборах для их исследования и управления. Растения не могут расширяться, если они не могут принимать свет определенной длины волны.

Эффекты ультрафиолетового излучения
Из-за истощения озонового слоя срочно необходимы точные измерения УФ-излучения. Кожа и глаза человека особенно уязвимы для повреждения ультрафиолетовым (УФ) излучением. Однако, поскольку эти лучи вредны для живых существ, они являются эффективным средством уничтожения бактерий, плесени, микробов и грибков. В результате они являются экономически эффективным методом очистки воды и сточных вод.

Телекоммуникации
В этой отрасли интегрированная сферическая система ежедневно используется для измерения выходной мощности лазерных диодов и волокон.
Это лишь небольшой пример того, как интегрирующие сферы повышают точность измерения световых волн, таких как ИК, видимый и УФ. Многие современные приложения полагаются на точную калибровку, которая стала возможной благодаря этим технологиям.

Заключение
Использование год интегрирующая сфера, вы можете снимать показания с объектов, которые в противном случае были бы нечитаемы, используя стандартный детектор и установку для сбора света. Измерения образцов, меняющих направление света, таких как полупрозрачные или непрозрачные растворы и линзы, лучше всего проводить с помощью интегрирующей сферы.
Теория идеальной интегрирующей сферы дает два важных результата, но только в том случае, если мы ограничим наше внимание областями, скрытыми от основного источника и освещенными только отражениями от других частей внутренней поверхности.
Количество лучистой энергии, достигающей внутренней поверхности сферы, пропорционально количеству лучистой энергии, поступающей в сферу через входное отверстие. Если основной источник защищен от прямого освещения целевой области, уровни излучения не зависят от геометрии или ориентации источника. Когда интегрирующая сфера используется в качестве оптического входного элемента детектора мощности излучения, это свойство приобретает еще большее значение.
Излучение, отраженное неосвещенной непосредственно частью внутренней поверхности сферы, имеет одно и то же направленное распределение везде, где оно встречается внутри сферы.
Учитывая, что распределения яркости и экстенсивности оптического излучения, выходящего из сферы, изотропны, выходное отверстие сферы можно использовать как идеальный ламбертовский источник. Это качество очень полезно, когда в качестве эталона для калибровки используется сфера.

Часто задаваемые вопросы
Почему интегрирующая сфера должна иметь сферическую форму?
Всякий раз, когда свет излучается из центра сферы, он отражается от сторон при нормальном падении и возвращается в исходное положение. Поскольку некоторые лучи никогда не достигнут центра куба, гаджет не может точно измерить общее количество излучаемого света.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:LPCE-2(LMS-9000)