积分球系统.pptx

1、积分球系统申丰，光度学概念积分球概要积分球原理积分球涂敷积分球测定方法积分球尺寸选择、光度学概念、电磁波也被称为电磁辐射。 可以用人眼接收的电磁辐射量是在大约380纳米到780纳米之间的被称为可见光的波长。 光度学概念、视觉函数也被称为分光光效率函数。 人眼对不同波长的光有不同的灵敏度。 根据环境明暗条件，分为明视函数v ()和暗视函数v ()。 光度学概念、辐射通量单位时间内的物质作为电磁辐射被辐射、传输或接受的能量被称为辐射通量。 符号： e单位：瓦(w )光通量可见光频带内的放射通量和相对视差函数的积。 符号：单位：流明(lm )、光度学概念、每单位受光面积的光束定义为照度面的照度e。

2、式：单位：流明每平方米(lm/m2 )，光度学、立体角的一个锥面所包围的空间部分称为立体角。 点光源以一定的发散角照射物体表面，所形成的立体角称为。 式：光度学的概念、发光强度点光源在各个方向发出的可见光。 在某个方向上，在单位立体角内发生的光通量的发光强度。 式：单位：坎德拉(cd )、光度学概念、亮度发光面法线方向、每单位面积的单位立体角内的光束定义为光源的亮度l。 式：单位： (cd/m2 )、积分球的介绍、积分球的功能以及应用积分球系统的主要功能是测定光源的发射度、色度、光度等光色电残奥表。 具体而言，包含光源的光束、照度、色温、色度坐标、发光效率等。 积分球系统主要应用于光源、灯具等

3、光测领域。 积分球的介绍，积分球是内部有扩散反射涂层的中空球体，外面是金属构造，有几个小孔。 积分球内部有标准灯、辅助灯、光纤接口等，外接设备有电源、电脑、分光器等设备。 积分球介绍，理想积分球系统的球内表面是完美的球面，半径随处相等的球内壁是均匀的漫反射涂层，对各种波长的光具有相同漫反射率的球内没有任何物体，光源被视为发光但没有实物的抽象光源。 如果积分球的原理、朗伯光源和朗伯特性光源的发光强度按照拟弦规则变化，则其亮度与方向无关。 这样的发光体也称为佘弦发光体或朗伯体，朗伯光源也称为佘弦体光源。 自然界的朗伯体：太阳、研磨玻璃灯罩、白纸、积雪、白壁、积分球的原理、朗伯特性：来自光源的光从任

4、何方向看亮度都相同。 从前面的亮度的定义可知，光源的发光强度满足：光源的亮度与方向无关。 积分球的原理根据朗伯定律说明积分球的原理。 如图所示，o是球心，r是半径。 a是球面上单位面积dS的扩散反射源，光源光束是p点的照度，如果考虑发光面整体有扩散反射光，则是p点的照度。 积分球的原理假定为涂层的漫反射系数。 光束的光入射到积分球中，在球内形成均匀的光，球内的任意点a的照度设为e，最初的反射的照度(考虑挡板对光源的作用):考虑积分球的原理，该光束在球内无限多次反射。 a点反射n次后的总照度： P1为一次反射P2为二次反射，是积分球的原理，结论为积分球内照度的大小与涂层的扩散反射、光束、球体的半

5、径有关。 如果照度均匀，则积分球涂层的扩散反射率稳定，需要保证球体半径在任何地方都相等。 积分球的原理是，积分球内的光为均匀的光时，如果能够测定任意点的照度e，根据放射度的原理，能够求出与某个光谱对应的光束，则是光源的光束中的视认函数。积分球的原理，如何验证光的均匀性？ 一般来说，为了验证积分球内的反射光的均匀性，采用了旋转被测定光源的位置，观察测试结果的变化的方法。 积分球的原理、测试方案采用了高亮度绿色F5LED、功率约0.35W、发光角度约30。 测定结果为积分球的原理、测定结果：测定得到的平均光通量值为16.911流明，测定值的标准偏差为0.3911，得到的误差小于2.35%。 结论：

6、蓝场光学积分球系统的测量结果可靠、稳定，对产品性能提供可靠的保证，是LED行业光学性能测量的理想选择。 积分球涂层，为什么强调积分球涂层？ 评价积分球好坏的主要是涂料、挡板、开口、球体的完美度等，最主要的是涂料。 国内外积分球的主要区别在于积分球涂料的不同。 积分球涂层、积分球涂层应满足的条件根据CIE标准的要求，扩散反射率至少超过80%。 漫反射率随波长的变化较小，即呈现出光谱中性特性。 化学稳定性好，不黄。 (积分球涂层的标准要求： CIE-84-1989 measurementofluminousflux )、积分球涂层、常见的积分球涂料积分球的涂料很多，不同的涂料适用于不同的波长范围。

7、 积分球涂料对积分球来说很重要，制造商作为积分球涂料采用硫酸钡、聚四氟乙烯(PTFE )等。 积分球涂层，最常见的积分球涂料硫酸钡该涂料的优点：高反射率，高朗伯特性，涂装容易，去除容易，无毒等。 该涂料的缺点：水溶性、不牢固、容易受损等。 积分球涂层，高端涂料-聚四氟乙烯该涂料的优点：在0.22.5m的波长范围内，光谱反射率比硫酸钡高。 这种涂料不怕潮湿，即使暴露在紫外光下也不会变黄。 该涂料的缺点：易碎，对温度敏感，热稳定性差，容易污染，价格高。 积分球涂层、聚四氟乙烯和硫酸钡反射率的比较图、积分球涂层、总结的涂料各有优缺点，需要根据特定情况选择适当的积分球涂料。 例如在潮湿的环境中不能使用

8、硫酸钡涂料，在高温的环境中不能使用聚四氟乙烯涂料。 其中硫酸钡涂料缺点明显，易受潮，受潮易脱落。 在高温环境下容易氧化变色。 这些会导致数据测试的误差。 积分球涂层，国内积分球涂料主要有硫酸钡涂料R80、R93、R97、R98、诗贝伦SPEKTRON、聚四氟乙烯(PTFE )等。 国内主要销售积分球厂家：杭州远方光电、杭州浙江大三色、杭州晶飞技术。 积分球涂层，海外，主要积分球制造商有美国蓝光光学，美国OL，德国IS。 蓝菲光学的涂料主要分为4种： Spectraflect、Duraflect、Infragold、Spectralon。 积分球涂层，Spectraflect涂料：经济实用型，在

9、可见光光谱内具有高反射率。 厚度为0.5mm以上时，在波长400-1100nm之间反射率超过99%。 在360-830nm的光谱范围内提供97%的反射率，可以扩展到300-2400nm的范围。 积分球涂层、Duraflect涂层：在波长350-1200nm之间反射率超过95%。 主要优点是防水、防潮、耐腐蚀。 也适用于风化、磨损、湿度环境等严酷的环境。 积分球涂层、基础金涂料：在近、中、远红外频带工作，波长范围在700nm到2000nm之间的红外频带优良。 主要用于小功率激光的光学测量。 积分球涂层、Spectralon涂料：在紫外、可见光、近红外频带同时工作。 在分光范围4001500nm中

10、，其反射率为99%，在2502500nm的范围内也为95%以上的反射率。 散射反射率比以往公知的材料高，耐热性优异。 积分球涂层、Spectralon涂料根据应用情况分为光学级、激光级、宇宙级3个级别。 光学水平：在紫外光、可见光、近红外频带中显示出高反射率和朗伯特性。激光级别：物理特性与光学级别相同，应用于激光泵腔时添加的特制树脂提高了某些性能。 宇宙水平：具有高反射率和高朗伯特性，是地面遥感应用的优先材料。 从积分球涂层、国内外积分球涂料扩散反射率对比、积分球涂层、涂料反射率的观点，总结分析了一般厂家的硫酸钡涂料反射率比聚四氟乙烯和国外品牌涂料低。 聚四氟乙烯反射率高，光谱范围广，是理想的

11、积分球涂料。 蓝光光学的Spectralon涂料的反射率最高。 积分球涂层从涂料的光谱中性(波长选择性)来看，硫酸钡紫外以及红外区域的光谱中性都不优选，在可见光内也接受。 聚四氟乙烯涂料光谱范围宽，光谱中性好。 蓝菲光学的Spectralon涂料光谱范围宽，光谱中性非常好。 积分球涂层来自客户的反馈很多厂商的积分球涂层随着时间的推移会变黄、破裂、脱落，有刺鼻的气味。 由于这样的劣化导致的反射率的降低对测试精度有很大影响，所以像积分球涂料那样，1、2年需要重新涂装1次。 蓝光光学Spectraflect涂料完全无毒无异味，且寿命超过8年，无需再涂装。 在积分球测定方法、SSL制品的光通量测定中，

12、通常使用积分球系统和分布光度校正。 积分球和光度校正的不同点积分球系统的原理是，测量积分球上某一点的照度，计算某一波长的辐射通量，最后计算光源的总光束。 如分布光度校正那样测定光源的光强度分布，计算光源的光通量。 积分球的测量方法、积分球和光度校正的不同点积分球系统适用于集成LED灯具和较小的LED照明产品。 积分球系统LED的光谱分布、光强分布与常用标准灯之间存在较大差异，导致较大的测量误差。 分散光度修正适用于高压水银灯、钠灯等大型灯具的光学测量，测量精度高。 许多第三方检测机构和大型国家实验室多选择旋转镜式分布光度校正，当然许多生产型企业也选择横向分布光度校正。 积分球的测定方法，积分球

13、和光度校正的不同点积分球系统可以与分光器协作，测定色温、显色指数、色品坐标等关残奥仪表。 色散光度修正也可提供IES文件(光度数据文件)。 积分球测定方法、两种测定方法： 4测定、2测定4测定-适用于所有类型的SSL产品2测定-适用于发光角度小于180的SSL产品安装方式：灯具或光源的发光角度向下，积分球测定方法、固体照明产品的电光度测定基准LM-79-80，规定积分球的光束测定通过校准与标准灯相比较，被测灯的光量可获得，该方法能够降低被测灯的光量测量误差。 辅助灯的作用是比较标准灯和被测量灯的外形和颜色对光吸收的差异。 积分球的测定方法、一般的积分球的基本操作步骤将标准灯放入积分球内部点亮，

14、得到此时的分光器的读取值yREF ()。 标准灯熄灭，辅助灯点亮，得到分光器读取值yaux、REF ()。 辅助灯不熄灭，将标准灯更换为被测定灯，不点亮被测定灯，得到分光器的读取值yaux、TEST ()。 辅助灯熄灭，被测量灯点亮，获得分光器的读取值yTEST ()。 积分球的测定方法，积分球的校正公式()是自吸收补偿系数，积分球的测定方法，TEST ()是被测定灯的每个波长的光谱放射量。 可以通过下式计算实际的被测定灯的光量。 其中，Km为最大光谱光视性能函数。积分球的测定方法、分光光学性能k () :记述由某波长的单色光的辐射通量产生的光束、即波长为的单色光，将该单色光的辐射通量v ()与单色光的辐射通量e ()的比定义为分光光学性能。 用k ()表示明视光谱的光视性能，用k ()表示暗视光谱的光视性能，单位为lm/W。积分球的测定方法中，K()=v()/e()=Km V() Km为最大分光视觉性能，即明视觉Km=K(555)=683 lm/W暗视觉km=k的积分球的尺寸必须足够大，以免温度因被测定光源的热量而过度上升。 积分球的尺寸也不能太大。 检测器接收的信号太弱，曝光时间不要太