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积分球内部挡板的设计

正常测量时,积分球球体内部或球壁上需要安装标准灯、辅助灯、温度探头、光纤探头、被测光源等各种部件。为了进行准确测量,这几个部件之间的位置关系需要遵循以下一些基本原则:

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1、辅助灯、标准灯或被测光源发出的光线都不应该直接照射到光纤探头,否则测量结果会出现重大误差。因为如果光线直接照射到光纤探头,则其没有经过散射均匀化之前就直接被采集,这样其测量结果不能代表整个积分球内表面的照度水平,造成极大的测量误差。为了避免这种情况,通常在光纤探头正前方需要设置挡板。但积分球挡板的大小、位置与形状设计以不影响光线的均匀化为前提,即需要保证光纤探头部位的光照度与其它部分的光照度相同。

 

2、辅助灯、标准灯、被测光源发出的光线不应直接照射到温度探头。通常温度探头对于光线比较敏感,接收光线强度不同,其温度也会不同,这就会引入测量误差,从而使其测量值不能反映积分球体内部的真实温度。通常,我们也可以在探头前部设置挡板,以达到避免光线直射的目的。

 

3、辅助灯发出的光不应直接照射到标准灯或被测光源。辅助灯的作用是为了比较标准灯与被测光源外形、颜色差异而设计。显然如果其发射出的光线直射到标准灯或被测光源表面,则在未经均匀化之前就被吸收掉一部分。而剩下部分光线在积分球体内部均匀化后,照射到光源表面,也会被吸收掉一部分。但显然直射面与非直射面的照度不同,对于光线吸收的比例关系不再成立,从而产生吸收补偿系数的误差,进而影响最终的测量结果。

 

4、标准灯、被测光源的安装位置最好相同,如不能相同,也应尽量接近,以减小由于校准灯位置与测量位置不同而产生的测量误差。需要着重指出的是,在通常情况下,标准灯位置与被测光源的位置相同,所以挡板的位置比较好设计。但有的积分球生产厂家由于不能提供发光的标准灯,所以当被测光源安装在球壁侧开口位置时,仍然采用球心标准灯进行校准。此时就一定需要注意被测光源与光纤探头、温度探头、辅助灯之间的挡板设计。其设计原则仍然需要遵循前述几个要点,不能偏离任何一点,否则其测量误差不可避免。理论上,标准灯的安装位置应该和被测光源的安装位置相同,这样才能使测量误差最小化。


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