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光学文章
Labsphere积分球系统优势(一)

发布时间: 2015-10-10   浏览次数:   作者:迈昂科技

       积分球系统是照明行业最常用的检测设备之一,而一些知名度较高的品牌如Labsphere往往受到质检机构、计量机构、第三方检测单位以及一些大中型照明企业的青睐。为什么Labsphere积分球系统会如此受欢迎?一是这些单位对检测的自我要求高,二是Labsphere积分球系统有一些独特的优势。下面就Labsphere积分球系统技术方面的特点简单介绍一下
积分球涂层

       积分球的作用是将待测样品的光收集并最大限度均匀化,在积分球球壁任意一点的光信号与其它任何一处(单位面积)的光信号一致,光纤或探头在任何位置收集的光信号都能代表待测样品。这就对积分球涂层的可见光光谱范围内的漫反射率、朗伯特性、光谱选择性等有极高的要求。

1、  Labsphere的积分球涂层具有极高的漫反射率,其中Spectraflect在可见光光谱范围内的漫反射率≥98%,假设一个积分球的反射率为98%,经过15次反射,光通量衰减至73.86%,约为26.14%的光通量被吸收,而假设反射率为94%,则经过15次反射,光通量衰减至39.53%,约为60.74%的光通量被吸收,从这里就可以看出,反射率相差4%的积分球,经过15次反射以后,最后被涂层吸收的光通量差异非常大,超过了一倍,而积分球的基本原理是希望光通过无限次反射,使光的衰减尽量小,最终达到光的均匀化,Labsphere的Spectraflect和Spectralon是专利产品,他们给测量带来的优势如下:①可以将待测光反射更多次,②光源发出的光被更均匀化,③减小挡板的影响,④减小投射灯的方向性影响,⑤可以提高信号的响应能力,尤其是小功率光源;
2、 近乎完美的朗伯特性(漫反射性能),即向各个方向的反射非常均匀,而不是向某些方向反射强但朝另外一些方向反射弱;
3、 性能可靠稳定,能够在球体的整个生命周期中提供一致的光积分性能;
4、 平稳的光谱反射率特性,对各个波段的光谱选择性一致,有些品牌的积分球涂层在使用一段时间后会发黄,对待测样品除黄光以外其它波段的光有较强的吸收,导致测量结果偏差较大;

5、 涂料经久耐用,不会水解,不脱落,这一点对于江南及华南地区特别重要。中国的江南和华南地区空气潮湿,普通涂料在潮湿空气中非常容易受潮并发生水解,用手触摸有粘手的感觉。当天气放晴空气干燥后,涂料变干变硬。多个回合后,涂料就会开裂,甚至脱落。Labsphere的Spectraflect涂料没有这样的缺点,是潮湿地区积分球用户的最佳选择。

      1) 抗氧化能力强,不易变黄,重新喷涂时易清理。灯具在积分球内部测量时,会使其内部温度升高,普通涂料在此高温下就会氧化,进而发黄,从而影响其漫反射特性和光谱选择性。通常情况下,硫酸钡涂料使用1-2年就会发黄。Labsphere的Spectraflect涂料耐高温,不易氧化,所以可以长期使用,通常使用10年而不会发黄。

       2) 涂料无污染、无异味,这一点很重要,但很容易被忽视,积分球涂层是化学材料,一些品牌的积分球涂层异味很重,而行业内很多检测人员往往是未婚未育人群,异味较重的积分球涂层对人体危害较大。



图1、NIST出具的Labsphere积分球涂层反射率校准报告


 
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