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積分球測試系統的工作原理與結構特點

時間：2025-08-15

工作原理

積分球本質上是一個內部涂有高反射率白色涂層（硫酸鋇等，漫反射系數接近 1）的空心球體。當光源置于積分球內部時，發出的光線在球壁上進行多次反射和散射。由于球壁涂層的高反射率和漫反射特性，光線在球內不斷混合，最終使得球內各點的光照度均勻分布。在球壁合適位置安裝探測器（如光度計、光譜儀等），探測器收集到的光信號代表了經過均勻混合后的整體光信息。根據積分球的幾何參數、探測器的響應特性以及相關光學公式，就能夠精確計算出光源的各項關鍵參數，如光通量、輻射功率等。例如，通過測量球內平均光照度，結合積分球半徑等幾何數據，利用特定公式可準確得出光源的光通量數值。

積分球原理構造2.jpg

結構特點

高反射率涂層：

積分球內壁涂層的反射率是影響測量精度的關鍵因素之一。優質的積分球涂層反射率高達 96% 甚至更高，積分球內部采用高漫反射率、高朗伯特性涂料，不僅反射率出色，還具有經久耐用、不泛黃、不脫落的優點，確保了長期穩定的測量性能。

積分球-1.jpg

多樣的尺寸與設計：

為適應不同類型和尺寸的光源測試需求，積分球具有多種尺寸規格，如直徑 0.5m、1.0m、1.5m、2.0m 等。其設計結構完全符合相關國際和國家標準，如 IESNA LM - 79、CIE 127 - 2097、GB/T 7922、GB/T 5702 等，并且兼容對待測物的 2π 和 4π 測量方式。2π 配置適用于測量光源發出的前向輻射通量或光通量，例如單顆 LED 與 LED 陣列，將樣品放置在積分球內表面；4π 配置則更全面，能測量光源在所有方向上的輻射，常用于固體照明光源，需將樣品通過接口放置在積分球內部中央，且常需輔助燈補償樣品與連接器的光吸收。

積分球 (2).jpg

配套探測器與附件：

積分球通常與高靈敏度的探測器搭配使用，CMS 系統搭配的 CMS-3500S 型 CCD 迷你陣列光譜儀，光譜范圍為 380 - 800nm，具有低噪音、寬光譜響應范圍的特點，能對 LED 等光源的輻射度、光度和色度特性進行瞬時測量。此外，積分球設計中常配備多種附件，如用于自吸收校正的輔助燈、擋板或端口衰減器，以及多個開口，以滿足不同測量需求。

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