積分球系統(tǒng).pptx

1、積分球系統(tǒng)申豐，光度學概念積分球概要積分球原理積分球涂敷積分球測定方法積分球尺寸選擇、光度學概念、電磁波也被稱為電磁輻射。 可以用人眼接收的電磁輻射量是在大約380納米到780納米之間的被稱為可見光的波長。 光度學概念、視覺函數(shù)也被稱為分光光效率函數(shù)。 人眼對不同波長的光有不同的靈敏度。 根據(jù)環(huán)境明暗條件，分為明視函數(shù)v ()和暗視函數(shù)v ()。 光度學概念、輻射通量單位時間內(nèi)的物質(zhì)作為電磁輻射被輻射、傳輸或接受的能量被稱為輻射通量。 符號： e單位：瓦(w )光通量可見光頻帶內(nèi)的放射通量和相對視差函數(shù)的積。 符號：單位：流明(lm )、光度學概念、每單位受光面積的光束定義為照度面的照度e。

2、式：單位：流明每平方米(lm/m2 )，光度學、立體角的一個錐面所包圍的空間部分稱為立體角。 點光源以一定的發(fā)散角照射物體表面，所形成的立體角稱為。 式：光度學的概念、發(fā)光強度點光源在各個方向發(fā)出的可見光。 在某個方向上，在單位立體角內(nèi)發(fā)生的光通量的發(fā)光強度。 式：單位：坎德拉(cd )、光度學概念、亮度發(fā)光面法線方向、每單位面積的單位立體角內(nèi)的光束定義為光源的亮度l。 式：單位： (cd/m2 )、積分球的介紹、積分球的功能以及應(yīng)用積分球系統(tǒng)的主要功能是測定光源的發(fā)射度、色度、光度等光色電殘奧表。 具體而言，包含光源的光束、照度、色溫、色度坐標、發(fā)光效率等。 積分球系統(tǒng)主要應(yīng)用于光源、燈具等

3、光測領(lǐng)域。 積分球的介紹，積分球是內(nèi)部有擴散反射涂層的中空球體，外面是金屬構(gòu)造，有幾個小孔。 積分球內(nèi)部有標準燈、輔助燈、光纖接口等，外接設(shè)備有電源、電腦、分光器等設(shè)備。 積分球介紹，理想積分球系統(tǒng)的球內(nèi)表面是完美的球面，半徑隨處相等的球內(nèi)壁是均勻的漫反射涂層，對各種波長的光具有相同漫反射率的球內(nèi)沒有任何物體，光源被視為發(fā)光但沒有實物的抽象光源。 如果積分球的原理、朗伯光源和朗伯特性光源的發(fā)光強度按照擬弦規(guī)則變化，則其亮度與方向無關(guān)。 這樣的發(fā)光體也稱為佘弦發(fā)光體或朗伯體，朗伯光源也稱為佘弦體光源。 自然界的朗伯體：太陽、研磨玻璃燈罩、白紙、積雪、白壁、積分球的原理、朗伯特性：來自光源的光從任

4、何方向看亮度都相同。 從前面的亮度的定義可知，光源的發(fā)光強度滿足：光源的亮度與方向無關(guān)。 積分球的原理根據(jù)朗伯定律說明積分球的原理。 如圖所示，o是球心，r是半徑。 a是球面上單位面積dS的擴散反射源，光源光束是p點的照度，如果考慮發(fā)光面整體有擴散反射光，則是p點的照度。 積分球的原理假定為涂層的漫反射系數(shù)。 光束的光入射到積分球中，在球內(nèi)形成均勻的光，球內(nèi)的任意點a的照度設(shè)為e，最初的反射的照度(考慮擋板對光源的作用):考慮積分球的原理，該光束在球內(nèi)無限多次反射。 a點反射n次后的總照度： P1為一次反射P2為二次反射，是積分球的原理，結(jié)論為積分球內(nèi)照度的大小與涂層的擴散反射、光束、球體的半

5、徑有關(guān)。 如果照度均勻，則積分球涂層的擴散反射率穩(wěn)定，需要保證球體半徑在任何地方都相等。 積分球的原理是，積分球內(nèi)的光為均勻的光時，如果能夠測定任意點的照度e，根據(jù)放射度的原理，能夠求出與某個光譜對應(yīng)的光束，則是光源的光束中的視認函數(shù)。積分球的原理，如何驗證光的均勻性？ 一般來說，為了驗證積分球內(nèi)的反射光的均勻性，采用了旋轉(zhuǎn)被測定光源的位置，觀察測試結(jié)果的變化的方法。 積分球的原理、測試方案采用了高亮度綠色F5LED、功率約0.35W、發(fā)光角度約30。 測定結(jié)果為積分球的原理、測定結(jié)果：測定得到的平均光通量值為16.911流明，測定值的標準偏差為0.3911，得到的誤差小于2.35%。 結(jié)論：

6、藍場光學積分球系統(tǒng)的測量結(jié)果可靠、穩(wěn)定，對產(chǎn)品性能提供可靠的保證，是LED行業(yè)光學性能測量的理想選擇。 積分球涂層，為什么強調(diào)積分球涂層？ 評價積分球好壞的主要是涂料、擋板、開口、球體的完美度等，最主要的是涂料。 國內(nèi)外積分球的主要區(qū)別在于積分球涂料的不同。 積分球涂層、積分球涂層應(yīng)滿足的條件根據(jù)CIE標準的要求，擴散反射率至少超過80%。 漫反射率隨波長的變化較小，即呈現(xiàn)出光譜中性特性。 化學穩(wěn)定性好，不黃。 (積分球涂層的標準要求： CIE-84-1989 measurementofluminousflux )、積分球涂層、常見的積分球涂料積分球的涂料很多，不同的涂料適用于不同的波長范圍。

7、 積分球涂料對積分球來說很重要，制造商作為積分球涂料采用硫酸鋇、聚四氟乙烯(PTFE )等。 積分球涂層，最常見的積分球涂料硫酸鋇該涂料的優(yōu)點：高反射率，高朗伯特性，涂裝容易，去除容易，無毒等。 該涂料的缺點：水溶性、不牢固、容易受損等。 積分球涂層，高端涂料-聚四氟乙烯該涂料的優(yōu)點：在0.22.5m的波長范圍內(nèi)，光譜反射率比硫酸鋇高。 這種涂料不怕潮濕，即使暴露在紫外光下也不會變黃。 該涂料的缺點：易碎，對溫度敏感，熱穩(wěn)定性差，容易污染，價格高。 積分球涂層、聚四氟乙烯和硫酸鋇反射率的比較圖、積分球涂層、總結(jié)的涂料各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)特定情況選擇適當?shù)姆e分球涂料。 例如在潮濕的環(huán)境中不能使用

8、硫酸鋇涂料，在高溫的環(huán)境中不能使用聚四氟乙烯涂料。 其中硫酸鋇涂料缺點明顯，易受潮，受潮易脫落。 在高溫環(huán)境下容易氧化變色。 這些會導(dǎo)致數(shù)據(jù)測試的誤差。 積分球涂層，國內(nèi)積分球涂料主要有硫酸鋇涂料R80、R93、R97、R98、詩貝倫SPEKTRON、聚四氟乙烯(PTFE )等。 國內(nèi)主要銷售積分球廠家：杭州遠方光電、杭州浙江大三色、杭州晶飛技術(shù)。 積分球涂層，海外，主要積分球制造商有美國藍光光學，美國OL，德國IS。 藍菲光學的涂料主要分為4種： Spectraflect、Duraflect、Infragold、Spectralon。 積分球涂層，Spectraflect涂料：經(jīng)濟實用型，在

9、可見光光譜內(nèi)具有高反射率。 厚度為0.5mm以上時，在波長400-1100nm之間反射率超過99%。 在360-830nm的光譜范圍內(nèi)提供97%的反射率，可以擴展到300-2400nm的范圍。 積分球涂層、Duraflect涂層：在波長350-1200nm之間反射率超過95%。 主要優(yōu)點是防水、防潮、耐腐蝕。 也適用于風化、磨損、濕度環(huán)境等嚴酷的環(huán)境。 積分球涂層、基礎(chǔ)金涂料：在近、中、遠紅外頻帶工作，波長范圍在700nm到2000nm之間的紅外頻帶優(yōu)良。 主要用于小功率激光的光學測量。 積分球涂層、Spectralon涂料：在紫外、可見光、近紅外頻帶同時工作。 在分光范圍4001500nm中

10、，其反射率為99%，在2502500nm的范圍內(nèi)也為95%以上的反射率。 散射反射率比以往公知的材料高，耐熱性優(yōu)異。 積分球涂層、Spectralon涂料根據(jù)應(yīng)用情況分為光學級、激光級、宇宙級3個級別。 光學水平：在紫外光、可見光、近紅外頻帶中顯示出高反射率和朗伯特性。激光級別：物理特性與光學級別相同，應(yīng)用于激光泵腔時添加的特制樹脂提高了某些性能。 宇宙水平：具有高反射率和高朗伯特性，是地面遙感應(yīng)用的優(yōu)先材料。 從積分球涂層、國內(nèi)外積分球涂料擴散反射率對比、積分球涂層、涂料反射率的觀點，總結(jié)分析了一般廠家的硫酸鋇涂料反射率比聚四氟乙烯和國外品牌涂料低。 聚四氟乙烯反射率高，光譜范圍廣，是理想的

11、積分球涂料。 藍光光學的Spectralon涂料的反射率最高。 積分球涂層從涂料的光譜中性(波長選擇性)來看，硫酸鋇紫外以及紅外區(qū)域的光譜中性都不優(yōu)選，在可見光內(nèi)也接受。 聚四氟乙烯涂料光譜范圍寬，光譜中性好。 藍菲光學的Spectralon涂料光譜范圍寬，光譜中性非常好。 積分球涂層來自客戶的反饋很多廠商的積分球涂層隨著時間的推移會變黃、破裂、脫落，有刺鼻的氣味。 由于這樣的劣化導(dǎo)致的反射率的降低對測試精度有很大影響，所以像積分球涂料那樣，1、2年需要重新涂裝1次。 藍光光學Spectraflect涂料完全無毒無異味，且壽命超過8年，無需再涂裝。 在積分球測定方法、SSL制品的光通量測定中，

12、通常使用積分球系統(tǒng)和分布光度校正。 積分球和光度校正的不同點積分球系統(tǒng)的原理是，測量積分球上某一點的照度，計算某一波長的輻射通量，最后計算光源的總光束。 如分布光度校正那樣測定光源的光強度分布，計算光源的光通量。 積分球的測量方法、積分球和光度校正的不同點積分球系統(tǒng)適用于集成LED燈具和較小的LED照明產(chǎn)品。 積分球系統(tǒng)LED的光譜分布、光強分布與常用標準燈之間存在較大差異，導(dǎo)致較大的測量誤差。 分散光度修正適用于高壓水銀燈、鈉燈等大型燈具的光學測量，測量精度高。 許多第三方檢測機構(gòu)和大型國家實驗室多選擇旋轉(zhuǎn)鏡式分布光度校正，當然許多生產(chǎn)型企業(yè)也選擇橫向分布光度校正。 積分球的測定方法，積分球

13、和光度校正的不同點積分球系統(tǒng)可以與分光器協(xié)作，測定色溫、顯色指數(shù)、色品坐標等關(guān)殘奧儀表。 色散光度修正也可提供IES文件(光度數(shù)據(jù)文件)。 積分球測定方法、兩種測定方法： 4測定、2測定4測定-適用于所有類型的SSL產(chǎn)品2測定-適用于發(fā)光角度小于180的SSL產(chǎn)品安裝方式：燈具或光源的發(fā)光角度向下，積分球測定方法、固體照明產(chǎn)品的電光度測定基準LM-79-80，規(guī)定積分球的光束測定通過校準與標準燈相比較，被測燈的光量可獲得，該方法能夠降低被測燈的光量測量誤差。 輔助燈的作用是比較標準燈和被測量燈的外形和顏色對光吸收的差異。 積分球的測定方法、一般的積分球的基本操作步驟將標準燈放入積分球內(nèi)部點亮，

14、得到此時的分光器的讀取值yREF ()。 標準燈熄滅，輔助燈點亮，得到分光器讀取值yaux、REF ()。 輔助燈不熄滅，將標準燈更換為被測定燈，不點亮被測定燈，得到分光器的讀取值yaux、TEST ()。 輔助燈熄滅，被測量燈點亮，獲得分光器的讀取值yTEST ()。 積分球的測定方法，積分球的校正公式()是自吸收補償系數(shù)，積分球的測定方法，TEST ()是被測定燈的每個波長的光譜放射量。 可以通過下式計算實際的被測定燈的光量。 其中，Km為最大光譜光視性能函數(shù)。積分球的測定方法、分光光學性能k () :記述由某波長的單色光的輻射通量產(chǎn)生的光束、即波長為的單色光，將該單色光的輻射通量v ()與單色光的輻射通量e ()的比定義為分光光學性能。 用k ()表示明視光譜的光視性能，用k ()表示暗視光譜的光視性能，單位為lm/W。積分球的測定方法中，K()=v()/e()=Km V() Km為最大分光視覺性能，即明視覺Km=K(555)=683 lm/W暗視覺km=k的積分球的尺寸必須足夠大，以免溫度因被測定光源的熱量而過度上升。 積分球的尺寸也不能太大。 檢測器接收的信號太弱，曝光時間不要太