Giải thích tích phân cầu và các dạng hình học của nó

An tích hợp hình cầu là một hình cầu có lớp phủ phản chiếu bên trong, như ngụ ý của tên gọi. Nó được thiết kế để có một nguồn sáng bên trong nó, tại thời điểm đó nó có thể tính toán sản lượng thông lượng tổng thể của ánh sáng. Kể từ đây 2pi và 4pi tích phân hình cầu là một trong những loại của nó.
Nó tích tụ tất cả các tia rời khỏi vật phẩm và bị phản xạ bởi lớp phủ bên trong quả cầu. Như tên gọi của nó, một quả cầu tích hợp được sử dụng để tích hợp công suất ánh sáng đo được từ một nguồn.
An tích hợp hình cầu là một thiết bị phát hiện thông lượng hoặc làm suy giảm bức xạ quang từ một nguồn thường đặt bên ngoài dụng cụ quang học. Khi bức xạ được tiêm vào một quả cầu tích hợp, nó va chạm với các bức tường phản xạ và bị phân tán theo nhiều hướng.
Bởi vì tất cả các khúc xạ, bức xạ được trải ra khá đồng đều xung quanh các đường viền của quả cầu. Máy dò có thể dễ dàng đo mức bức xạ tích hợp do nó tương xứng với mức bức xạ ban đầu.

Cách tích hợp các hàm hình cầu
Nguồn sáng (mẫu) có thể được đặt ở phía trước lỗ mở hình cầu (2) để đo bức xạ hoặc bên trong hình cầu tích phân (4) để thu được toàn bộ thông lượng bức xạ để có được số đọc. Các chùm ánh sáng sẽ phản xạ khỏi lớp phủ nhiều lần khi sử dụng bất kỳ cài đặt đo lường nào trong số này, tạo ra độ chiếu sáng đồng đều trên toàn bộ, tích hợp hình cầu.
Các vách ngăn như thế này rất quan trọng vì máy dò hoặc khu vực bên trong quả cầu tích hợp từ nơi nó nhận được phản xạ trực tiếp sẽ không bị ánh sáng đi vào quả cầu đánh trực tiếp.
Hầu hết tích hợp hình cầu thiết kế có vách ngăn để tạo điều kiện cho chức năng này. Các vách ngăn có thể tạo ra sai lầm vì chúng cản trở khối cầu tích phân có một khoang hình cầu được hình thành chính xác. Đó là lý do tại sao bạn nên sử dụng càng ít vách ngăn và cổng càng tốt trong một khối cầu tích hợp.

Lớp phủ phản quang
Cân nhắc khả năng phản xạ và độ bền trong khi quyết định chọn lớp phủ phản xạ của quả cầu tích hợp. Các lớp phủ có độ phản xạ và khuếch tán cao nên được áp dụng cho tất cả các bộ phận, bao gồm cả vách ngăn, để đảm bảo rằng tất cả ánh sáng đi vào đều bị phân tán trở lại không gian. Nếu quả bóng tiếp xúc với nhiều ánh sáng và được sử dụng ở nơi có thể bám bụi hoặc chất bẩn, tốt nhất bạn nên đi với một lớp phủ cứng hơn và có thể giặt được. Tránh bụi bẩn là điều quan trọng vì chúng vừa làm giảm độ phản xạ vừa làm giảm khả năng hấp thụ ánh sáng.

Tích hợp thiết kế Sphere
Một số yếu tố phổ quát phải được xem xét khi thiết kế tích hợp hình cầu Cho bất kỳ mục đích nào. Tùy thuộc vào các cổng có sẵn và các phụ kiện khác, bạn sẽ cần chọn một hình cầu có đường kính phù hợp. Khi quyết định chọn một lớp phủ cho một phạm vi hình cầu, phạm vi quang phổ và các mục tiêu về hiệu suất phải được xem xét.
Các phương trình đo bức xạ được cung cấp để tính toán hiệu quả của việc ghép nối giữa quả cầu tích phân và hệ thống phát hiện, và việc sử dụng các vách ngăn về bức xạ tới và trường nhìn của máy dò được kiểm tra.
Bề mặt bên trong và thành bên trong của một quả cầu tích phân là hình cầu và được cấu tạo bởi một chất tán xạ ánh sáng, chẳng hạn như bari sulfat, có hệ số phản xạ cao. Cách sử dụng hiệu quả của quả cầu tích phân là phân tán đều một chùm ánh sáng (ánh sáng đo) đi vào quả cầu.

2pi và 4pi tích phân hình cầu
Các phương pháp tiếp cận 2pi và 4pi thường được sử dụng để kiểm tra các nguồn sáng, đồ đạc và các thành phần khác nhau, chẳng hạn như mô-đun và mảng LED.
Đèn định hướng với đầu ra ánh sáng hướng về phía trước là mục tiêu chính của hình học thử nghiệm 2pi. Bóng đèn thử nghiệm được đặt trong cổng bên của quả cầu sao cho chùm sáng của nó truyền qua quả cầu và tiếp xúc đầu tiên với vùng trống của quả cầu. Bởi vì phản xạ ban đầu chiếu sáng toàn bộ bề mặt của quả cầu một cách nhất quán hơn, chùm sáng của đèn có thể chiếu vào một phần liên tục của bề mặt không bị cản trở hoặc đường nối.
Đèn đa hướng phát ra ánh sáng theo bất kỳ hướng nào và thường phải tuân theo hình học thử nghiệm 4pi. Thử nghiệm Bóng đèn được đặt ở tâm quả cầu sao cho ánh sáng của nó được khuếch tán đồng đều trên toàn bộ quả cầu, cho kết quả đáng tin cậy hơn.
Nó đã thiết kế hai hình thức thử nghiệm này để giải thích sự khác biệt giữa hàng hóa đa hướng và hàng hóa có định hướng trong khi vẫn tạo ra kết quả đáng tin cậy. Tuy nhiên, do các đặc tính cường độ chùm sáng độc đáo của chúng, các loại đèn khác nhau có thể dẫn đến các kết quả đo quang khác nhau bên trong một quả cầu tích phân.
Các tiêu chuẩn hiệu chuẩn được liên kết với các quy trình thử nghiệm riêng lẻ để đảm bảo độ chính xác cao nhất của kết quả. Đầu ra đo được của đèn định hướng ở dạng hình học 2pi phải tương đương với đầu ra được đo của đèn đa hướng ở dạng hình học 4pi.

Các ứng dụng của tích phân cầu
Thông lượng bức xạ được thu thập và tích hợp trong không gian bằng cách sử dụng các quả cầu tích hợp. Nó có thể phát hiện từ thông trước hoặc sau khi tương tác với mẫu vật liệu. Khi được sử dụng như một phần của máy đo bức xạ hoặc máy đo quang, tích hợp hình cầu cho phép đo trực tiếp mật độ thông lượng được tạo ra bởi sự chiếu sáng hình bán cầu và các nguồn điểm như đèn và laser.
Các phép đo tổng phản xạ và truyền qua từ các vật liệu khuếch tán hoặc tán xạ có lẽ là cách sử dụng phổ biến nhất của hình cầu tích phân. Một phương pháp sử dụng khẩu độ cổng của hình cầu tích hợp làm nguồn chiếu sáng đồng đều, diện rộng. Chúng cũng hữu ích như đèn chiếu sáng phía sau nhất quán hoặc để hiệu chỉnh thiết bị và hệ thống hình ảnh điện tử.

Máy đo bức xạ và máy đo quang
Việc đo trực tiếp tổng thông lượng hình học từ nguồn sáng hoặc mật độ thông lượng của vùng được chiếu sáng có thể được thực hiện với sự trợ giúp của quả cầu tích phân và bộ tách sóng quang có độ nhạy quang phổ phù hợp. Tối ưu tích hợp hình cầu thiết kế dựa trên sự phân bố hình học của ánh sáng được đo.
Kỹ thuật phát hiện quang phổ nào là tốt nhất dựa vào đặc điểm quang phổ của nguồn sáng. Thông thường, oát là đơn vị đo thông lượng bức xạ SI của máy đo bức xạ. Hầu hết các máy đo bức xạ đều sử dụng bộ tách sóng quang phản ứng lượng tử.
Vì độ nhạy của chúng thay đổi theo phổ khả kiến, nên việc điều chỉnh phản ứng cho một vùng phổ đơn lẻ bằng cách sử dụng các bộ lọc quang học thường thực tế hơn, ngoại trừ các trường hợp trong đó thông lượng đầu vào là đơn sắc.
Khi nói đến bước sóng của ánh sáng, máy dò nhiệt không được đánh giá cao. Do chất lượng này, chúng cũng dễ bị ảnh hưởng bởi bức xạ nhiệt nền của trái đất. Chúng thường cần một môi trường được kiểm soát nhiệt độ và điều chỉnh bức xạ đầu vào để cho phép phát hiện đồng bộ.
Điều chỉnh đáp ứng quang phổ tương đối của bộ tách sóng quang là sự phụ thuộc phổ của hệ số nhân quả cầu tích phân. Để xây dựng hoặc hiệu chỉnh hệ thống đo lường của bạn cho một độ nhạy nhất định, bạn sẽ cần phải suy nghĩ về hình cầu và máy dò cùng nhau.
Quang kế là một tập hợp con của các máy đo bức xạ sử dụng máy dò lượng tử với các bộ lọc được thiết kế để bắt chước phản ứng quang phổ của người quan sát thông thường của con người. Thuật ngữ “chức năng hiệu quả phát sáng” mô tả tính chất cụ thể của phản ứng này.
Lumen là thước đo tiêu chuẩn của quang thông. Chức năng đáp ứng của máy dò kết hợp thông lượng bức xạ phổ với sơ đồ trọng lượng định trước để tạo ra thang đo quang thông.
Trường trắc quang là công nghệ đo lường vật lý duy nhất chỉ dựa vào thị giác của con người.
Khi được thiết lập như một quang kế, một quả cầu tích phân có thể thực hiện các phép đọc trên khắp các phần có thể nhìn thấy, hồng ngoại và tử ngoại của quang phổ điện từ. Bởi vì nó loại bỏ các ảnh hưởng của ánh sáng gián tiếp và sự phân tán hình học, nên nó hoàn hảo để so sánh cường độ sáng của các nguồn chiếu sáng trực tiếp.
Nó có thể xác định cường độ chùm tia ban đầu vì sự suy giảm của các nguồn chuẩn trực, mạnh như laser là một hàm trực tiếp của hình cầu.

Sự phản xạ và độ truyền của vật liệu
Phép đo phản xạ và truyền qua của vật liệu khuếch tán hoặc tán xạ là những ứng dụng phổ biến nhất để tích phân cầu. Thực tế phổ biến là lấy phổ đọc, tức là, như một hàm của bước sóng. Tuy nhiên, máy dò phản ứng quang học có thể được sử dụng để định lượng độ phản xạ và độ truyền sáng.
Hệ số truyền khuếch tán là một thước đo UV được sử dụng để đánh giá khả năng chống tia cực tím được cung cấp bởi các hộp đựng dược phẩm, quần áo chống nắng và lớp phủ ô tô. Sơn, dệt may và nghệ thuật đồ họa chỉ là một số ngành kinh doanh định lượng và điều chỉnh việc sử dụng màu trong quang phổ khả kiến. Độ phát xạ của các lớp phủ và lá kiểm soát nhiệt được sử dụng trong thiết kế tàu vũ trụ được tính toán bằng cách sử dụng tổng phản xạ bán cầu trong tia hồng ngoại.
Các phép đo phản xạ yêu cầu định vị mẫu ở đầu ra ngược lại tới cổng nhập. Mẫu phản ánh một phần của thông lượng tới. Các tích hợp hình cầu đo độ phản xạ bán cầu khuếch tán kết hợp và phản xạ hình bán cầu.

Nguồn thống nhất
Sản phẩm tích hợp hình cầu đã được sử dụng như một bộ thu để đo thông lượng bức xạ, cho dù lượng thông lượng tuyệt đối do nguồn sáng tạo ra hay lượng thông lượng tương đối do vật liệu truyền hoặc phản xạ.
Cổng mở của một quả cầu tích hợp được chiếu sáng từ bên trong có thể cung cấp ánh sáng khuếch tán trên một vùng rộng.
Đèn được thiết lập trong quả cầu tích hợp, tất cả các cách xung quanh cửa sổ quan sát. Đèn chiếu sáng thường được che chắn từ phía đuôi tàu. Công suất ánh sáng của quả địa cầu tỷ lệ với công suất của bóng đèn. Sử dụng một loạt đèn cho phép tạo ra nguồn sáng mạnh hơn và làm mờ dần cường độ.
Hầu hết các nguồn sáng hình cầu tích hợp đều sử dụng bóng đèn halogen vonfram. Khi sử dụng nguồn điện được kiểm soát thích hợp, ánh sáng từ các loại đèn này đồng nhất trong toàn bộ quang phổ mà không có vạch phát xạ hoặc dao động tần số nhìn thấy được. Khi phương trình bức xạ hình cầu được sử dụng cùng với các phương trình vật đen cho thông lượng bức xạ phổ, Nó có thể ước tính bức xạ phổ của nguồn.

Các ứng dụng khác của tích phân cầu
1. Các phép đo quang học, trắc quang và đo bức xạ đều có thể thực hiện được bằng cách sử dụng tích hợp hình cầu. Một quả cầu tích hợp dễ dàng thu nhận ánh sáng hơn vì hình cầu của nó, cho phép tích hợp nguồn sáng bên trong. Đối với mỗi dải bước sóng, một quả cầu tích hợp có một lớp phủ duy nhất ở bên trong bề mặt của nó.
Nếu một người cố gắng cung cấp một bản tóm tắt về nhiều công dụng của hình cầu tích phân, người ta có thể làm như sau:
2. Kiểm tra mức độ ánh sáng mà một vật phản xạ hoặc truyền qua. Việc gắn một vật phẩm tại cổng vào của quả cầu tích hợp cho phép nguồn ánh sáng được đặt phía sau vật thể, với ánh sáng phản xạ từ lớp phủ của vật thể được máy dò thu thập. Nếu vật cản ánh sáng bị loại bỏ, thông lượng đầu ra của nguồn sáng có thể được đo trực tiếp, cho phép tính toán truyền qua. Một tùy chọn khác là đo độ phản xạ của đối tượng bằng cách gắn nó ở một góc vuông với cổng vào.
3. Kích thước tối ưu của một quả cầu tích phân phụ thuộc vào kích thước của nguồn sáng; tuy nhiên, các quả cầu lớn hơn thường cung cấp độ đồng đều tốt hơn vì bề mặt của chúng lớn hơn.
4 năm tích hợp hình cầu là một phụ kiện hữu ích cho máy quang phổ vì nó có thể đo bước sóng, sắc độ và sự phân bố công suất phổ chiếm ưu thế của quang phổ.
5. Điốt laze và các nguồn phân kỳ khác có thể được tích hợp bằng cách sử dụng một quả cầu tích phân. Bạn có thể xây dựng nó để cho phép có nhiều góc tới khác nhau trên một khu vực rộng lớn, nhưng làm như vậy sẽ làm suy giảm tín hiệu của máy dò.
6. Những thiết bị này, có chức năng tương tự như một bộ hiệu chỉnh côsin, cung cấp một phương pháp tuyệt vời để đo bức xạ. Khẩu độ đầu ra của hình cầu tích hợp được xây dựng tốt có thể cung cấp nguồn sáng khuếch tán và Lambertian gần như hoàn hảo, độc lập với góc nhìn.
7. Ánh sáng sẽ phát ra từ bên ngoài quả cầu tích phân trong những điều kiện này (phép đo 2-pi).
8. Kính được sử dụng trong nhà kính và các ứng dụng nông nghiệp khác là một ví dụ điển hình về vật liệu mà quả cầu tích hợp được sử dụng tốt trong việc thu thập thông tin phổ chính xác và toàn diện thông qua các phép đo phản xạ và truyền dẫn.

Kết luận
Tiết kiệm chi phí và linh hoạt, LISUNCác lĩnh vực tích hợp mục đích chung của có thể được thiết lập theo nhiều cấu hình khác nhau để phù hợp với nhiều nhu cầu khác nhau. Nhiều chức năng hình cầu tích hợp khác nhau, chẳng hạn như đạt được độ chiếu sáng đồng đều, đo ánh sáng và xác định độ phản xạ, có thể được thực hiện với một hình cầu duy nhất và nhiều loại phụ kiện của nó.
LISUN'S hình cầu là một lựa chọn thiết thực để kết hợp phép đo ánh sáng hình cầu và mô tả đặc tính ánh sáng cho những khách hàng không yêu cầu tính đồng nhất chính xác hoặc phép đo chính xác.
Nếu không thể đo chính xác một mẫu bằng phương pháp thu nhận ánh sáng trực tiếp của máy dò thông thường, thì một quả cầu tích phân có thể giúp ích. Các dung dịch bán trong suốt hoặc không trong suốt và thấu kính làm thay đổi đường đi của ánh sáng và là những ứng cử viên lý tưởng để đo với hình cầu tích phân.

Lisun Instruments Limited được tìm thấy bởi LISUN GROUP 2003. LISUN hệ thống chất lượng đã được chứng nhận nghiêm ngặt bởi ISO9001:2015. Với tư cách là thành viên CIE, LISUN các sản phẩm được thiết kế dựa trên CIE, IEC và các tiêu chuẩn quốc tế hoặc quốc gia khác. Tất cả các sản phẩm đều đạt chứng chỉ CE và được xác thực bởi phòng thí nghiệm của bên thứ ba.

Sản phẩm chính của chúng tôi là Máy đo huyết áp, Tích hợp hình cầu, Máy quang phổ, Surge Generator, Súng giả lập ESD, Bộ thu EMI, Thiết bị kiểm tra EMC, Kiểm tra an toàn điện, Phòng môi trường, Buồng nhiệt độ, Đài Khí tượng Thủy văn, Phòng nhiệt, Thử nghiệm phun muối, Phòng kiểm tra bụi, Kiểm tra không thấm nước, Kiểm tra RoHS (EDXRF), Kiểm tra dây phát sáng và Kiểm tra ngọn lửa kim.

Xin vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn cần bất kỳ hỗ trợ.
Khoa công nghệ: Service@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8615317907381
Phòng kinh doanh Sales@Lisungroup.com, Di động / WhatsApp: +8618117273997

Tags:IS-*M