積分球輻射度，入射到漫射表面上的光通過(guò)反射產(chǎn)生一個(gè)虛擬光源。從表面發(fā)出的光較好用它的輻射度來(lái)描述，即每單位立體角的通量密度。輻射度是一個(gè)重要的工程量，因?yàn)樗梢灶A(yù)測(cè)光學(xué)系統(tǒng)在觀察被照射表面時(shí)所能收集到的光通量的數(shù)量。對(duì)于積分球，輻射度推導(dǎo)考慮了入射到積分球內(nèi)的光、積分球壁反射率、積分球表面積、光進(jìn)行的多次表面反射以及通過(guò)開(kāi)口端口的損失。進(jìn)入積分球體的光通過(guò)初始反射幾乎完全漫射。離開(kāi)表面的一小部分光到達(dá)另一個(gè)表面區(qū)域并被漫反射，依此類推。這種輻射度交換一次又一次地發(fā)生，直到它在空間上整合。積分球在物理學(xué)中，是研究物質(zhì)分布、電場(chǎng)、磁場(chǎng)的重要工具。高動(dòng)態(tài)范圍輻射定標(biāo)哪家好

球體倍增因子，輻射度方程分為兩部分。頭一部分近似等于漫射表面的輻射度。第二部分是一個(gè)無(wú)量綱的量，可以被稱為球體倍增因子球體倍增因子考慮了多次反射引起的輻射增加。圖1說(shuō)明了球體倍增因子的幅度及其對(duì)開(kāi)口端系數(shù)和球體表面反射率的相關(guān)關(guān)系。預(yù)測(cè)積分球內(nèi)部光通量密度的一種簡(jiǎn)化直觀的方法可能是簡(jiǎn)單地將入射光通量除以積分球的總表面積。然而，球體倍增因子的效果是，積分球體的輻射度至少比這種簡(jiǎn)單直觀的方法大一個(gè)數(shù)量級(jí)。一個(gè)方便的經(jīng)驗(yàn)法則是，對(duì)于大多數(shù)真實(shí)積分球(0.94 < p < 0.99;0.02 < f < 0.05)，球體倍增因子在10 ~ 30之間。太陽(yáng)光模擬Helios標(biāo)準(zhǔn)光源供應(yīng)積分球在光學(xué)領(lǐng)域，如光纖通信、激光傳輸?shù)确矫?，具有重要意義。

燈具和LED光譜通量測(cè)量，積分球較傳統(tǒng)的應(yīng)用是測(cè)量燈具的總光通量。這項(xiàng)技術(shù)起源于20世紀(jì)初，作為對(duì)比不同類型燈具輸出光通量較簡(jiǎn)單快速的方法。這里，積分球光譜分析儀常用于測(cè)量LED、通用照明、工程照明、便攜式燈具產(chǎn)品等的電學(xué)和光度性能。這些應(yīng)用積分球直徑可以小至5厘米，大至3米或更大（例如圖4）。采用積分球可以更有效地測(cè)量任何尺寸或形狀的傳統(tǒng)和固態(tài)光源的總光譜通量和顏色。積分球配合光譜儀，可測(cè)試重要的光譜參數(shù)例如光譜通量、色度、相關(guān)色溫、CRI、TM-30、峰值波長(zhǎng)和主波長(zhǎng)等等（圖4b）。

積分球結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，人們對(duì)積分球進(jìn)行光輻射測(cè)量存在誤解。積分球的作用是對(duì)輻射通量進(jìn)行空間積分。針對(duì)特定應(yīng)用，定制設(shè)計(jì)積分球時(shí)，了解積分球的工作原理非常重要。積分球理論是研究漫射表面內(nèi)的輻射交換原理的一種理論方法。盡管積分球理論的基礎(chǔ)理論可能看起來(lái)復(fù)雜，但實(shí)際上有許多簡(jiǎn)便易行的方法和技巧可以幫助您理解和學(xué)習(xí)。這個(gè)概念可以簡(jiǎn)述為：積分球表面兩個(gè)區(qū)域之間的輻射度交換與視角和表面之間的距離無(wú)關(guān)，即積分球壁上任何一點(diǎn)接收到的通量的比例對(duì)于積分球壁上任何其他輻射點(diǎn)都是相同的。積分球內(nèi)壁的材料選擇對(duì)光線的反射效率至關(guān)重要。

成像和非成像校準(zhǔn)用均勻光源，積分球可以近乎完美的創(chuàng)造均勻光源。輻射度是離開(kāi)光源或輻射面的每個(gè)立體角的通量密度。輻照度是落在表面上的通量密度，在表面的平面上測(cè)量。積分球光源的輸出孔徑在設(shè)計(jì)正確的情況下，可以產(chǎn)生接近完美的多光譜漫射光源和朗伯光源，與視角無(wú)關(guān)。積分球內(nèi)部裝置，包括擋板、燈具和燈座，會(huì)吸收輻射源的部分能量，降低球體的空間均勻性。通過(guò)在所有可能的表面上使用高反射漫反射涂層，可以改善空間均勻性的降低。積分球的設(shè)計(jì)巧妙，通過(guò)多次反射使光線混合均勻。光譜通用積分球傳感器

積分球在藝術(shù)領(lǐng)域，如雕塑、建筑設(shè)計(jì)中，也具有極高的價(jià)值。高動(dòng)態(tài)范圍輻射定標(biāo)哪家好

但是無(wú)論是測(cè)透射還是測(cè)反射，具有各向異性的樣品光束在積分球體內(nèi)進(jìn)行全方面的漫反射,然后一個(gè)被平均化了的光信號(hào)被置于積分球底部(或上部)的光電倍增管接收并加以進(jìn)一步的放大。這就是積分球檢測(cè)器的簡(jiǎn)單放大原理。這種積分球檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是克服了傳統(tǒng)的單一使用光電倍增管作為檢測(cè)器所產(chǎn)生的弊病，對(duì)于不同的樣品光束的形狀則無(wú)需再加考慮了，使光電倍增管的光電面接受的光束形狀和位置幾乎一致，較終使測(cè)試精度得以提高了。為獲得較高的測(cè)量準(zhǔn)確度，積分球的開(kāi)孔比應(yīng)盡可能小。開(kāi)孔比定義為積分球開(kāi)孔處的球面積與整個(gè)球內(nèi)壁面積之比。高動(dòng)態(tài)范圍輻射定標(biāo)哪家好