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积分球式均匀光源系统(定标和校准应用)

均匀光源系统除了太阳光模拟器,还有积分球式的均匀光源系统,后者主要应用在定标领域,当然一些小的积分球也应用在光谱测量方面,如ASD光谱仪器配的积分球可以完成叶片光谱测量,分光光度计里面的积分球完成反射率的测量。

 

积分球也叫光通球,是一个中空的,内壁涂一层平整的漫反射材料的完整球壳,其典型的功能就是收集光,收集的光被用作一个散射光源或作为测量用,积分球可以实现均匀的朗伯体漫散射光源输出,整个输出口表面的亮度非常均匀,同时对于不同市场的亮度也是均匀的。积分球均匀光源可用于生物、微光成像及定量测量校准;实验室内的成像系统、器件的校正:大口径、小口径航天遥感遥测探测系统均匀性校正;胶片/数码照相机/摄像机均匀性校正;校正CCD 面阵探测器的均匀性光谱响应特性;LED测量、灯具测量。

 

遥感科学国家重点实验室的积分球式均匀光源系统为蓝菲光学的XTH2000C,光源为卤素灯和氙灯组成的组合光源,亮度范围为0~7000cd/m2,光谱范围为350nm~2400nm,积分球的直径为20inch,开口直径为8inch,内涂层反射率在400~1100nm内大于99%,辐亮度均匀度为98%,色温在3299K~6000K。配合可变衰减器的调节功能,可以实现从0到最大辐亮度的连续调节。

 

简介

积分球的作用是将光辐射均匀地散射在球内并在探测器端口将其传导出去。积分球的基本工作原理如下图所示:光线由输入孔入射后,光线在球内部被均匀的反射及漫射,在球面上形成均匀的光强分布,因此输出孔所得到的光线为非常均匀的漫射光束。而且入射光之入射角度、空间分布、以及极性都不会对输出的光束强度和均匀度造成影响。同时因为光线经过积分球内部的均匀分布后才射出,因此积分球也可当作一个光强衰减器,输出强度与输入强度比大约为:光输出孔面积/积分球内部的表面积。

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我们购买积分球均匀光系统的主要目的是定标,应用场景如下所示。

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积分球的功能

生物、微光成像及定量测量校准

遥感仪器、CCD 相机、图像阵列及其他探测器的定标和校准

光亮度/辐射亮度标准光源测量系统

LED光、色、电测量系统

激光功率测量系统

光源光通量测量系统

光源参数测量系统

光源光谱(色度、亮度、照度、强度及光通量)测量系统

积分球分类

通用型积分球

反射透射率测量积分球

光测量积分球

均匀光源积分球

 

结构与组成

积分球式均匀光系统主要由下面几个部分组成:XTH-200-SF 积分球球体、300W 氙灯、EHLS-200-150 卤素灯、610 Spectrometer光谱仪、LPS-150-0625 灯电源、SDA-050-P-RTA-CX 探测器、SC 6000 Radiometer and Control辐射计及控制器、LINKSYS Broadband 路由器、两个C-1000 光衰减器等。

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均匀光源系统通信采用网络通信,连接关系如下所示。

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