积分球的构造-积分球-常晖电子

广州常晖电子科技有限公司主要生产积分球、ccd光谱仪、透过率测试仪、反射率测试仪、石英光纤、校准光源、光谱测试支架配件等等。广州常晖电子科技有限公司主要销售范围:北京市，天津市，上海市，重庆市，河北省，山西省，辽宁省，吉林省，黑龙江省，江苏省等等省份。广州常晖电子科技有限公司立志成为中国光电行业的企业。为国研单位和工业客户提供高品质、高性价比的光电产品和技术服务

下面说一下积分球测量法中光谱仪的工作原理

（1）光电倍增管式光谱仪内部的工作原理

　　被测灯发出的复色光在积分球内均匀混光后被光纤输入端头接收，并由光纤传送进入光谱仪，再经滤色进入输入狭缝，投射到光栅上对光谱光功率信号进行分解。

　　因为作为光电转换的光电倍增管本身无法区分光谱，所以由机械装置转动光栅来把一定带宽的单色光功率信号按照波长大小依次投射到输出狭缝，由紧贴狭缝的光电倍增管接收并把光功率信号转换并多级放大为电信号，再由外部电路进一步放大输出到电脑中进行处理。在这一系列过程中，技术非常复杂。

　　此外，测量需要准确的波长扫描(这对于光谱连续的灯的测量准确性不是问题，但对分离光谱的灯的光色参数特别是色参数测量准确性很重要，例如白炽灯的色温测量准确度很高而三基色节能灯的色温测量准确度较差)，测量的分辨率和准确度又与输入输出狭缝宽度、波长***及扫描步长关系很大。

　　所以光电倍增管式光谱仪的测量速度较慢，早期的光谱仪一般需2～3分钟，近期的也需要10秒钟左右。

光电倍增管式光谱仪的测量准确度可以很高，但光电倍增管也有缺点：

　　①灵敏度因强光照射或因照射时间过长而降低，停止照射后会部分地***，这种现象称为“疲乏”。我们在对一台使用了多年光电倍增管式光谱仪对同一白炽灯连续重复测量90 分钟试验中，其光通量不断单向下降达3%，但色温变化很小在5K 内(0.2%)；

　　②光阴极表面各点灵敏度不均匀；

　　③在实际测量中施加的电压太高会产生噪声。

　　（2）阵列式CCD光谱仪内部的工作原理

　　与光电倍增管式不同的地方是，阵列式CCD光谱仪由光栅把被测灯的复色光分解为按波长大小顺序排列的光谱光功率信号，并一次性同时投射到可区分光谱波长的CCD阵列上，这种一次成像接收并获得各波长光谱光功率信号的方式替代了需要扫描依次把单色光输入到光电倍增管中来“分时段”接收各波长光谱光功率信号。并由此不再需要光栅扫描的机械转动装置。

　　所以，测量速度非常快，可达毫秒级。目前，照明用的较好的CCD转换器为2048位，计算可得z高波长精度为0.2nm。各方面总体来说，目前精度还比不上光电倍增管式光谱仪。

CCD的缺点有：①基底噪声较大；②暗电流与温度关系密切，需冷却，每降低5～7℃，暗流就减小一半，***应用的CCD常用液氮制冷，使其温度低于-110℃；半导体制冷一般为-10℃至-20℃，难以达到很高水平；③ CCD器件各个像素的效率不一致，会造成各波长光功率大小测量误差，这比上面提到的光电倍增管光阴极表面各点灵敏度不均匀的影响要严重。

以上两种光谱仪内部技术上非常复杂，各环节都有可能产生误差，设备成本档次不同，误差级别就不同，且购买设备时已固化了的。使用设备的检测机构和企业不可能、也不允许随便动。除光谱仪之外，我们在使用时更应注意避免或改进整个测量活动中可能存在的许多其它误差源。

　　值得一提的是：对于较早期的机械扫描光电倍增管式光谱分析仪中，当用标准参考灯定标时，应调节光电倍增管的负高压使其各光谱中的z大光功率值在电脑中扫描显示约为20% 高度，之后的测量中该负高压调节旋钮就不要再动了，否则需重新定标。

　　其后测量中只需调节放大率旋钮，因为标准参考灯一般为发光效率很低的白炽灯，而被测灯或LED灯发光效率可能高于它的数倍至十数倍，不一定光通量正好接近的标准参考灯；此外，白炽灯的光谱与很多被测灯的差异很大。

所以，常常需要调节电流放大率旋钮来防止被测光谱功率信号防止溢出。另外，应比较一下各电流放大率旋钮的各档位在测量同一被测灯时，其结果是否一致。当不一致时，需要用标准参考灯在各档位都检测一下，选取与计量校准值接近的档位。

广州常晖电子科技有限公司拥有一支光机电一体化、自动控制、精密机械、计算机软硬件和通讯技术的多学科组成、经验丰富、志同道合的团队。从事光学和光机电产品的研发，生产，市场推广和销售。公司经营的产品包括光纤光谱仪，ccd光纤光谱仪，光学测试仪器、激光器、光源及各种光学配件等，可广泛应用于光学领域的科研，积分球的尺寸，教学，产品开发和规模生产，产品已涉及照明电器、LED行业、化学、环保、生物、水质分析等多个领域。

广州常晖电子科技有限公司，主要经营：光纤光谱仪、手机IR孔透过率测试仪、积分球、光纤、光谱仪光纤、二手进口光谱仪、USB2000 等。主要销售区域包括：广东、广西、海南、山东、江苏、上海、浙江、安徽、福建、江西等***各地。我们为客户提供的产品、良好的技术支持以及***服务，欢迎来电咨询。

理想积分球原理

　　理想积分球地条件：

　　A、积分球地内表面为一完整地几何球面，半径处处相等；

　　B、球内壁是中性均匀漫射面，对于各种波长地入射光线具有相同的漫反射比；

　　C、球内没有任何物体，光源也看作只发光而没有实物的抽象光源。

　　2.影响积分球测量精度的因素：

　　A、球内壁是均匀的理想漫射层，服从朗伯定则；

　　B、球内壁各点的反射率相等；

　　C、球内壁白色涂层的漫射是中性的；

　　D、球半径处处相等，球内除灯外无其他物体存在；

E、窗口材料是中性的，其E符合照度的余弦定则，实际情况与理想条件不符合会带来测量误差，故需修正。

广州常晖电子科技有限公司是一家从事光学和光机电产品的研发，生产，市场推广和销售的***化公司。公司经营的产品包括光纤光谱仪，光机械及光学元器件等，可广泛应用于光学领域的科研，教学，产品开发等等

广州常晖电子科技有限公司成立于2016年，坐落于广州市黄埔区，是一家致力于为光学仪器***制造的行业提供检测设备解决方案，集研发、生产、销售和服务于一体的高新技术企业。我司始终坚持“精于工，诚于心；创新科技，真诚服务”的企业理念，以技术为先导，以创新为核心，为企业用户和各科研单位提供的产品和服务。

反射积分球具有覆盖紫外-可见-近红外（200-2500 nm）的宽谱段使用范围。高品质积分球采用进口高品质的聚四氟乙烯材料，能在200-2500nm波段内提供超高反射率。本司积分球端口都为***A905标准接口（也可以定制接口），垂直光路8°激发输入并且端口都配置了光纤准直镜，积分球，输出端口为90°垂直积分球输出。

积分球能够测量反射、透射、荧光和辐射光谱，在各行业中都有广泛的应用。如：

材料的反射率/透射率测量

不透明物体的反射率测试

浑浊样品的透射率测试

颜色属性测试

反射系统设计

红外反射

反射率与角度的关系

反射积分球产品参数:

光谱范围:200-2500nm

出光口均匀性:优于0.1%

积分球内直径:中38mm

测量口直径:中9.5mm

入射口直径:中4.5mm(可配准直镜头)

光学接口:1个***A905标准光纤接口

广州常晖电子科技有限公司植根于科研领域，辐射***包括，清华大学，积分球的构造，复旦大学，上海交通大学，南京大学，浙江大学等众多高校。同时。从2013年成立至今广州景颐光电科技有限公司以高品质的光谱仪检测模块产品为基础，开展产业检测系统级设备研发，精准的服务主要集中于长三角和珠三角等地区各行业领域的检测需求。