积分球测试和相关光电色知识讲解

前言：在分光光度计中，一个是作为检测器用的光电倍增管，另一个是作为附件用的积分球，两者看似没有直接的联系，实际上，积分球的问世和使用正是弥补了光电倍增管在检测多样化样品时的自身缺陷。

而对于积分球检测器这种附件，许多仪器使用者了解甚少，甚至没有听说过。

为此，本文针对这两者的关系做一简单介绍，以飨读者。

1．光电倍增管的使用：光电倍增管英文名称是photomultiplier tube，简称PTM。

在目前的一些双光束分光光度计中经常使用光电倍增管作为检测器。

由于光电倍增管具有灵敏度高，噪声低及响应速度快的特点，所以被广泛地应用在许多光学仪器中作为检测器，这是众所周知的常识。

2．光电倍增管的结构：光电倍增管有侧窗式和端窗式两种，在实际应用范围里又以侧窗式居多，因此、本文以R928型侧窗式光电倍增管为例加以介绍。

R928型光电倍增管有11个电极，分别为：1个光阴极（Ｋ），9个倍增极，也称打拿极（DY）和1个阳极（P）；外观图和内部图如图－1，图－2所示：图－1、R928型光电倍增管外观图图－2、R928型光电倍增管内部结构顶视图3．光电倍增管的简单工作原理：当入射的检测光信号（S/R）照射到光阴极（K）后，光阴极向真空中激发出光电子。

这些光电子首先进入倍增系统的第一个打拿极DY1，然后通过进一步的二次电子发射，逐级通过其余的8个打拿极（DY2～DY9）而得到递增式的倍增放大；最后这些被多次放大后的电子被阳极（P）收集作为信号输出。

图－3是R928电极排列及供电电路示意图：图－3、R928电极排列及供电电路示意图4．光电倍增管灵敏度特性的分析：虽然光电倍增管有许多优点，但暇不掩玉，该器件自身也有两个致命的缺陷；①灵敏度因强光照射（这也就是为何仪器在通电的情况下样品室盖子不能打开的原因）或因照射时间过长而降低，停止照射后又部分地恢复；鉴于光电倍增管的这种特性致使它随着使用时间的累加，灵敏度会逐渐下降（一般从长波长开始下降，俗称“红外紫移”）且噪声输出却逐渐加大，直至被弃用。

LOGOLED光电色测试机2009.09.18LOGO目录•光电色测试机的组成•积分球原理•电性测试原理•光强测试原理•光通量测试原理光电色测试机组成v恒压恒流源、积分球、测光探测器、快速光谱仪、计算机、光强测试平台。

下图为远方LED300的组成LOGOv具有高反射内表面的空心球体v常见的积分球内表面涂层是白色的分析纯BaSO4,除此之外还有聚四氟乙烯、Spectralon(Labsphere的专利)、镀金等。

v积分球涂层必须具备：n根据CIE标准要求，反射率约80%n反射率随波长的变化小，即呈光谱中性特性n化学稳定性好、不黄化LOGOv LED在积分球中心或边界点亮，光线在内部被均匀反射与漫射，最后从输出孔射出，输出孔得到的是均匀的漫射光束，其光强和光束均匀度不受入射光的角度、空间分布的影响。

v因光线经积分球内部积分射出，所以积分球也可看做是光强度衰减器，其射出和射入光强比约为：射出孔面积/积分球内部表面积。

LOGOv辅助光源：n直接固定在积分球球壁上，用以补偿当被测物置于积分球中心时，被测物自身吸收的光谱曲线。

一般辅助光源是一个10W的卤素灯。

n作补偿校正时，辅助光源不可以直接照射被测光源。

LOGO+v Vrv光强：光源在单位立体角内发出的光通量，单位cd，即每球面度1流明。

v先对LED在0.1m或0.316m处的照度E进行测量，然后根据距离D的平方反比定律自动计算光强I = E * D2LOGO光通量测试原理v光通量：人眼所能感觉到的辐射能量，其定义是单位时间内的辐射能量之和。

v光线经积分球均匀漫射后，由探测器收集到出射光线，并将光信号转换成光电信号，经过取样、放大后，经AD转换成数字信号送入微处理器，再经计算得到光通量值。

LOGOLOGOThank you!。

积分球测量激光吸收率积分球测量激光吸收率是一种常用的光学测试方法，它可以测量物体对激光的吸收率。

此方法适用范围广，精准度高，被广泛应用于红外配色材料的评价、光学涂层的测试等领域。

下面，本文将从测量原理、测量步骤、注意事项等方面分别进行详细阐述。

一、测量原理积分球测量方法的原理是利用出射光的亮度和出射光芯和积分球表面的距离之间的关系，间接测量样品的反射率和透过率。

其基本原理可以概括为“一球两倒”，即光源发出光线，经过样品后，反射入积分球内，根据反射定律，球内的光线在境界相切处进入光学传感器测量透光度和反射度，从而得到样品吸收率。

二、测量步骤1.首先，将激光源注入至积分球中，并精确调节激光波长、功率和方向。

2.将测量样品垂直放置到积分球前方，并确保样品完全透明或完全不透明。

3.由激光源射出的光线，透过样品后，会漫射回积分球内部，然后进行光电探测。

4.通过积分球内部的光传感器，记录下反射回来的光线，并测量出入射光的强度。

5.通过分析反射回来的光线与入射光的强度差别，便可以计算出样品对激光的吸收率。

三、注意事项1.激光源的功率过大会对样品造成破坏，应选择合适的激光功率。

2.积分球内部的光传感器需要长期保持清洁，防止影响测量的准确度。

3.样品的形态和表面是否光滑，都会影响到测量结果的准确性。

因此，在样品制备、选择及小样品传递到积分球的过程中，需要特别注意。

4.使用过程中应尽量避免环境光和多次反射等干扰，以确保测量准确度。

综上所述，积分球测量激光吸收率是一种高精度、高可靠的光学测试方法。

在正确使用的前提下，可以获得非常准确的数据结果，为物质实际应用提供了科学依据和指导。

LED灯管积分球测试数据
灯管积分球测试是一种用于测试LED灯管的电气参数和光学参数的常
用测试方法。

LED灯管积分球测试由三个部分组成：测量积分球尺寸，测
量LED灯管光谱和测量LED灯管的电气参数。

一、测量积分球尺寸
二、测量LED灯管光谱
测量LED灯管光谱，主要是通过光学仪器测量灯管积分球所能反射和
吸收的光波长范围，取得LED灯管特有的光谱线图，以了解灯管的光学参数。

三、测量LED灯管的电气参数
LED灯管的电气参数包括色彩温度（CCT）、色彩系数（CRI）、总光
通量、工作电压、功耗等参数，这些参数有助于我们了解灯管的性能特性，以便采购合适的灯管。

通常，半球试验仪可以用来测量色彩温度和色彩系数，总光通量则用电光计测量，而工作电压和功耗则用万用表测量。

本次LED灯管积分球测试的一般流程如下：
1.根据客户要求，从供应商处获取待测LED灯管；
2.测量LED灯管积分球的外形尺寸；
3.使用光学仪器测量LED灯管光谱；
4.使用半球试验仪测量色彩温度和色彩系数；
5.用电光计测量总光通量；
6.用万用表测量LED灯管工作电压。

积分球光谱测试仪原理宝子们！今天咱们来唠唠积分球光谱测试仪这个超酷的玩意儿的原理，可有意思啦。

积分球啊，就像是一个超级包容的大圆球球。

你可以把它想象成一个魔法球。

这个球的内壁呢，是一种特殊的材料做的，这种材料啊，可神奇了，它对光有着非常均匀的反射特性。

不管光从哪个方向射进来，它都能给你均匀地打散，就像把一群调皮的小光精灵在球里打乱顺序重新分配一样。

那光怎么就进到这个积分球里了呢？一般呢，有个小入口，就像一个小窗口一样。

测试的光源就从这个小窗口把光送进来。

这光源啊，可能是各种各样的，比如说一个小灯珠，或者是其他能发光的东西。

光一进来，就开始在积分球里撒欢啦。

在积分球里面啊，还有探测器呢。

这个探测器就像是一个超级敏锐的小眼睛。

它在那里静静地等着光来和它打招呼。

当光在积分球里被反射来反射去之后，就会有一部分光落到探测器上。

探测器呢，就能感知到光的各种特性啦。

这里面涉及到的光谱又是啥呢？咱简单说啊，光可不是一种单纯的东西哦。

它是由好多不同颜色的光混合在一起的，就像彩虹的颜色都混在一起变成了我们平常看到的白色光。

光谱呢，就是把这些混合的光按照它们的颜色，也就是波长，给分开来。

比如说，红色光的波长就和蓝色光的波长不一样。

积分球光谱测试仪就能通过探测器来分析光里面各种颜色光的比例啊，强度啊这些东西。

咱再来说说这个探测器是怎么知道这些光的信息的呢。

探测器里面有一些特殊的结构和材料，它们能够对光产生反应。

当不同颜色、不同强度的光打到探测器上的时候，就会产生不同的信号。

就好比不同的小光精灵敲探测器这个小房子的门，敲得轻重不一样，敲门的节奏也不一样，探测器就能根据这些不同的敲门方式知道是哪些小光精灵来了，来了多少。

积分球光谱测试仪的原理其实就是利用积分球均匀反射光的特性，让光在里面混合均匀，然后通过探测器来精确地测量光的光谱信息。

这对于好多东西都超级有用呢。

比如说，在照明行业，要生产一个灯泡，就得知道这个灯泡发出来的光的光谱好不好，是不是和宣传的一样。

色度图中，色品坐标以X 、Y 表示，在CIE1976色度图中则以U 、V 表示，灯具测试报告解读培训目的：能看懂灯具测试报告。

一、使用积分球测试灯具报告色度参数色品坐标X 、Y 、U 、V ：CIE1931 根据色品坐标计算出相关色温。

相关色温：用绝对温度“K”表示，当光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源（灯具）的色温.色温在2500-3300K 的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。

色温超过时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。

暖白：2500-4000K中性白：4000-5500K正白光：5500-7000K冷白光：7000以上注：色温只对白光有意义，对于单色光，就要看它的主波长了。

主波长：用某一光谱色，按一定比例与一个确定的标准照明体相混合而匹配出的样长就是样品色，该光谱色的波长就是样品色的主波长。

色比：光源的红、绿、蓝的三色比例。

峰值波长：光谱发光强度或辐射功率最大处所对应的波长。

通常你所看到的一束光，它并非是单一波长的光，它是由很多波长的光组合而成的。

其中，某一波长的光的能量相对其它波长的光能量都大，则这一波长就是该束光的峰值波长。

半宽度：对于一个LED器件，其所发的光会在峰值λP处有所展开，其波长半宽度通常为10—30nm。

对于单色光，半宽度越小，说明LED器件的材料越纯，性能越均匀，晶体的完整性也越好。

色纯度：单色光是色纯度最高的颜色，当单色光掺入白光的成分越多时，色纯度就越低。

显色指数：光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。

显色指数用Ra表示，Ra值越大，光源的显色性越好。

显色指数中R1至R8的平均值就是Ra值。

R9至R15的含义：R9浓红色；R10浓黄色；R11浓绿色；R12浓蓝色；R13亮的浅黄-粉红色；R14中等程度的橄榄绿色；R15东方女性肤色。

光度参数光通量：光是电磁波辐射到人的眼睛，经过视觉神经转换为光线。

光源发射并被人的眼睛接收的能量之和即为光通量。

关于积分球的总结1.积分球的结构与基本原理积分球，一般只能用来测试全方位发光的光源的色温、光通量、色坐标、色容差、光效和光谱带，非全方位发光的光源只能测色温不能测光通。

色容差是指表征光色电检测系统软件计算的X,Y 值与标准光源之间差别。

数值越小，准确度越高。

光效是指光源所发出的总光通量与该光源所消耗的电功率（瓦）的比值，单位为lm/w 。

如A 灯与B 灯总光通均为100lm ，A 灯所耗为10W ，B 灯为20W ，那么就可以认为A 灯比B 灯要节能。

积分球的基本原理是让光源在球的中心发光，发出的光射到球内壁的涂层上产生漫反射，漫反射出来的光再经过漫反射，不断循环直至整个球内表面的光通量一致，那么在球壁上安装的探头读出的就是光源发出的光通量。

但是，得到这个结果的前提是探头与光源之间必须要有一块涂有相同涂层的隔板挡住，避免光源发出的光直接照到探头。

实验室的积分球是一个由铸铁构成的空心球状物，内壁涂有一层白色的粗糙涂层，主要成分为硫酸钡，主要用来产生漫反射，使整个球面的光强一致。

球壁上有开孔，用来安装探头，探头连到外置的一台高精度快速光谱辐射计。

实验室用的积分球上装有两个探头，其中一个为测量用探头，一个为感光探头。

两个探头必须同时使用才能使测量正常进行。

光源与探头之间装有一块涂有与球内壁相同涂层的挡板，除此之外球内还装有用来安装荧光灯的支架和安装钨丝灯的支架。

球内光源的供电由外部的交流稳压电源提供，同时接有一台功率计对电参数进行监控。

图1. 积分球内部结构 探头位置 挡板 钨丝灯灯座荧光灯支架图2 3m积分球内的辅助光源实验室中积分球直径主要有1m、1.75m以及3m。

试验时要根据不同的灯具选择不同直径大小的积分球进行测试，一般以灯具直径的1.5倍作为参考的标准。

3m的积分球与其他两个相比，内部多一辅助光源。

辅助光源的作用是用来弥补灯具因形状等的原因而造成测量时光通量的损失。

三者除了结构大小不一外，所能测量的光通量的量程也是不一样的，测量时要注意量程的选择。

光学仪器积分球一、引言积分球是一种常用的光学仪器，广泛应用于照明、测试、测量和显示等领域。

积分球的基本原理是通过多次反射和漫射，使光线在球体内均匀分布，从而得到一束均匀的漫射光。

这种均匀的光线可用于照明、测试、测量等场合，可以解决复杂的光学问题。

二、积分球的基本原理积分球的核心部件是内部的涂层反射器，反射器的涂层具有高反射率和漫反射的特性，可以将入射的光线反射并分散到各个方向上。

当光线进入积分球后，会在涂层反射器上多次反射，经过漫射和散射后，从球体的出口均匀地射出。

这种均匀的光线可以用于照明、测试、测量等场合，特别适合用于测试光学元件的透射、反射和散射等特性。

三、积分球的应用领域1.照明领域：积分球可以用于产生均匀的照明光，适用于各种需要均匀照明的场合，如显示屏幕、投影仪、广告牌等。

2.测试领域：积分球可以用于测试光学元件的透射、反射和散射等特性。

通过使用积分球产生的均匀光照射光学元件，可以测量其各项光学性能参数。

3.测量领域：积分球可用于各种需要测量光强的场合，如光谱分析、光度测量、色度测量等。

通过使用积分球产生的均匀光，可以准确地测量光强的分布和变化。

4.科学研究：积分球在光学、物理、化学等领域的研究中也有广泛应用，可以用于研究光与物质相互作用的过程和机制等。

四、积分球的技术参数1.尺寸：积分球的直径通常在几厘米到几米之间，根据实际需要选择合适的尺寸。

2.涂层反射率：涂层反射率是积分球的重要参数，它决定了光的反射效率和分布情况。

常见的涂层反射率范围在90%到99%之间，可根据实际需要进行选择。

3.光谱特性：不同波长的光线在积分球中的反射和漫射特性可能有所不同，因此积分球的光谱特性也是重要的技术参数。

需要选择与所需测试的光谱范围相匹配的积分球。

4.均匀性：积分球的出口光束应尽可能均匀，以保证测试结果的准确性和可靠性。

生产商通常会对均匀性进行测试并提供相应的参数指标。

5.其他参数：根据实际应用需求，可能还有其他的技术参数需要考虑，如球体的材料、重量、外观质量等。