Objasniti osnove integrirajuće sfere

Unutrašnjost integrirajuća sfera je šupalj i presvučen bijelim materijalom visoke refleksije. Može se koristiti takvim led oprema za testiranje za određivanje ukupnog svjetlosnog toka lampe ili izlazne snage lasera.
Možete razmotriti integraciju sfera kao hibrid između kosinusnih korektora i optike samo s lećama. Da bi radili, instrumenti poput spektroradiometara moraju biti povezani s kalibriranim detektorom.
Integrirane sfere funkcioniraju na isti način kao kosinusni korektori ili leće. Oni su optički; stoga im je potreban detektor poput spektroradiometra koji treba spojiti i kalibrirati za rad.
Može mjeriti zračenje postavljanjem izvora svjetlosti (uzorak) ispred integrirajuće sfere ili postavljanjem izvora svjetlosti unutar integrirajuće sfere. U svakom testnom stanju, svjetlosne zrake reflektirale su premaz mnogo puta, jednolično osvjetljavajući cijelu integriranu kuglu.
Spektroradiometri i drugi uređaji koji detaljno mjere svjetlost imaju koristi od sposobnosti pregrade da reflektira i skuplja mali dio reflektirane svjetlosti.

Korištenje integrirajuće sfere
Uzorak, u ovom slučaju izvor svjetlosti, postavlja se ispred sferičnog otvora kako bi se izmjerilo zračenje. Druga mogućnost za hvatanje toka zračenja je stavljanje uzorka unutar integrirajuća sfera LPCE-2 (LMS-9000).
U svakoj od ovih mjernih konfiguracija, integrirajuća kugla jednoliko je osvijetljena zahvaljujući svjetlosnim zrakama koje se nekoliko puta odbijaju od pokrova.

Uloga pregrada
Svjetlost koja ulazi u integrirajuću sferu ne bi trebala pogoditi detektor ili mjesto unutar sfere odakle detektor dobiva izravnu refleksiju. Stoga su pregrade ključni dio postavljanja.
Većina integrirajućih sfera LPCE-2 (LMS-9000) uključuju pregrade koje sprječavaju da unutarnja šupljina bude točno sferična. Međutim, oni mogu unijeti određene pogreške. Stoga se predlaže da se minimalni broj pregrada i otvora izgradi u integrirajućoj sferi.

Reflektivni premazi
Prilikom odabira reflektirajućeg premaza za integrirajuću kuglu, važno je uravnotežiti refleksiju i trajnost. Kako bi se zajamčila pravilna refleksija sve dolazne svjetlosti, unutrašnjost kugle mora biti prekrivena difuznim premazom visoke refleksije.
Korištenje lopte u nečistim ili prašnjavim okruženjima, posebno na mjestima s puno svjetla, zahtijeva jaču presvlaku koja se može prati. Izbjegavanje prljavštine i prašine je važno jer oni apsorbiraju svjetlost i mijenjaju refleksiju određenih valnih duljina.

Upotreba integrirajuće sfere
An integrirajuća sfera često se koristi za izračun ukupnog svjetlosnog toka niza izvora svjetlosti poput žarulja ili lampi. Integrirajuće kugle mogu biti u rasponu od dva centimetra do dva metra u promjeru, ovisno o namjeni.
Optimalna veličina integrirajuće sfere ovisi o veličini izvora svjetlosti. Međutim, veće kugle često osiguravaju bolju ujednačenost zbog svoje veće površine.
Spektrometar i integrirajuća sfera rade na prikupljanju informacija o ključnim svojstvima spektra kao što su dominantna valna duljina, kromatičnost i raspodjela spektralne snage.
Laserske zrake i divergentni izvori poput laserskih dioda mogu se uhvatiti i integrirati pomoću integrirajuće sfere. Može biti napravljen da omogući široki spektar ulaznih kutova preko golemog područja, ali može smanjiti osjetljivost detektora.
Ovi instrumenti, koji funkcioniraju slično kosinusnom korektoru, pružaju izvrsnu metodu za mjerenje zračenja. Kada je ispravno konstruirana, izlazni otvor integrirajuće sfere može pružiti gotovo savršen difuzni i Lambertov izvor svjetla neovisno o kutu gledanja.
U takvom scenariju, locirati će izvor svjetlosti izvan integrirajuće sfere (2-pi mjerenje).
Staklo koje se koristi u staklenicima i drugim poljoprivrednim aplikacijama dobar je primjer materijala za koji se često koriste integrirajuće sfere za prikupljanje preciznih i sveobuhvatnih informacija o spektru putem mjerenja refleksije i prijenosa.

Aplikacije
Mjerenje optičkih vlakana:
Zamjena prednje prirubnice senzora za adapter za optička vlakna olakšava korištenje integracijske sfere za mjerenje vlakana. Prva točka s druge strane izvora nije jako koncentrirana zbog polaganog divergiranja uobičajenog izlaza iz optičke linije. Iz tog razloga, uobičajeno je koristiti ili kolimirani ili divergentni raspored zraka kao primjer.

Prijenos
Nakon što je bio izložen zračenju, uzorak se uspoređuje s izravnim mjerenjem izvora koje je obavljeno bez prisustva uzorka. Pregrada se koristi kako bi se spriječilo da neželjeni prijenos dopre do detektora. Odmaknite uzorak od ulazne točke kako biste postigli prijenos pod uskim kutom.

Odraz
Uzorak se prvo drži ispred ulaznog otvora kako bi se odredila refleksija, a zatim se ozračuje upadnom zrakom. Poremećeni detektor mjeri ukupnu količinu reflektiranog zračenja nakon prostorno integrirane kugle. Moguće je izmjeriti refleksiju uzorka o poznatom standardu i dobiti omjer te refleksije. Kako bi se izbjegle pogreške s refleksijom uzorka, i uzorak i standard moraju imati sličnu refleksiju.

Kako koristiti integrirajuću sferu
Ako želite zajamčiti potrebnu razinu pouzdanosti opreme koju koristite, bilo bi od pomoći ako je kalibrirate. Kalibracija se mora provesti na svim mjernim uređajima s integriranom kuglom i spektrometrom. Referentna svjetiljka koja je prethodno karakterizirana u smislu svoje spektralne distribucije i svjetlosnog toka koristi se kao primarni izvor svjetlosti za kalibraciju. LISUN ima opsežan izbor samo najkvalitetnijih integrirajućih sfera.
Ovlašteni laboratoriji odgovorni su za kalibraciju izvora svjetlosti korištenjem idealno crnog radijatora i monokromatora za utvrđivanje spektralnog i svjetlosnog toka referentne žarulje. U većini slučajeva proizvođač će kalibrirati postavke mjerenja; svejedno, ovo je nešto što biste trebali izvesti jednom godišnje.
Kada razvijate sustav za mjerenje bilo čega, ključno je odabrati kuglu promjera koji odgovara zadatku. Prema određenim uvjetima, nije dopušteno da najveća moguća fizička veličina izvora svjetlosti bude veća od deset posto unutarnjeg promjera kugle. Nedavno je za točno mjerenje izvora promjera deset centimetara bila potrebna kugla promjera najmanje jednog metra.
Izvorni oblik također je važan faktor u određivanju posljedica. U kugli promjera 500 milimetara moguće je izmjeriti objekte maksimalnih dimenzija 16 centimetara sa 16 centimetara. Kod fluorescentne rasvjete, duljina izvora može biti gotovo jednako značajna u promjeru kao i sama kugla. Budući da je samoapsorpcija uzeta u obzir, sada je moguće mjeriti izvore svjetlosti koji su dvostruko veći bez ugrožavanja pouzdanosti mjerenja.
LISUN je proizvodna tvrtka specijalizirana za Integrating Spheres i konstruirala je artikle visoke razine za izložbeni prostor i akreditacijski laboratorij. Kontaktirajte nas u vezi Integrated Spheres i navedite svoje specifične potrebe.

Druge primjene integrirajuće sfere
Visokoprecizna mjerenja refleksije i raspršene propusnosti mogu se napraviti na bilo kojoj površini korištenjem integrirajuća sfera LPCE-2 (LMS-9000), višenamjenski optički instrument. Ove su uređaje razvili znanstvenici kako bi se optičko zračenje moglo ravnomjerno rasporediti unutarnjom površinom sfere.
Kako bi se osigurao dosljedan učinak raspršivanja, unutrašnjost sfera često je prekrivena bijelim, difuznim premazom. Specijalizirani profesionalci koriste ih s izvorom svjetlosti i detektorom za izračunavanje optičke snage. Sjaj sfera varira ovisno o sastavu premaza s unutarnje strane.
Mjerenje optičke snage bitno je za različite primjene, a integrirajuće sfere i visokokvalitetni svjetlosni detektori dvije su bitne komponente. Spektroskopija se koristi za očitavanje, najčešće u smislu valne duljine.
Područje je vrlo svestrano, s primjenama koje sežu od površinskih studija materijala do fotometrijskih analiza koloidnih, mutnih, prozirnih i bistrih uzoraka. Suvremeni svijet ovisi o širokom spektru primjena. Ovdje su neki od najtipičnijih konteksta u kojima se koriste implementacije integrirajuće sfere.

Karakterizacija solarnih ćelija
Znanstvenici i proizvođači mjere gubitak prijenosa u silicijskim fotoćelijama pomoću spektroskopije.

Analiza sigurnosne tinte
Spektri papirne valute mogu pružiti potpunu spektralnu reprezentaciju svake tinte kada se uzmu u obzir podaci o refleksiji u vidljivom i bliskom IR području.

Razlika između zrcalne i difuzne refleksije
U načinu rada zrcalne i difuzne refleksije znanstvenici mogu ispitivati ​​materijale sa širokim rasponom razina sjaja i razina poliranja površine.

Analiza boja
Integrirajući znanstvenici koriste sfere i detektore za točna mjerenja boja i usklađivanje. To je od iznimne važnosti u proizvodnji tekstila i boja.

Određivanje sastojaka hrane
Odlična kvalitativna i kvantitativna mjerila dostupna su zahvaljujući integrirajuća sfera sustav. Kalibracija omogućuje istraživačima da precizno utvrde postotke masti, proteina i vode u danom uzorku.

Određivanje UV otpornosti
Istraživači koriste sustav integrirajućih sfera za procjenu UV zaštite koju pružaju farmaceutska pakiranja, odjeća za zaštitu od sunca i lakiranje automobila.

IR-ukupna hemisferna refleksija
Istraživanje prijenosa topline zračenjem u premazima za kontrolu topline i folijama za dizajn svemirskih letjelica uvelike se oslanja na ovo mjerenje.

Mjerenje izlazne snage svjetlosti lasera i LED dioda
Sustav integrirajućih sfera bio je važan doprinos razvoju ovih proizvoda na značajan način. Precizna mjerenja svjetlosnih valova određuju snagu i svojstva boje dostupne svjetlosti. Laseri su bitne komponente u velikom broju modernih tehnologija, uključujući optička vlakna, daljinomjere i komunikacijske sustave. LED diode se koriste u raznim aplikacijama za rasvjetu, uključujući žarulje za stanovanje, prednja svjetla vozila i semafore.

Medicinske aplikacije
Dermatolozi koriste ultraljubičasto (UV) zračenje za liječenje vitiliga i psorijaze, između ostalih kožnih bolesti. Tim je koristio integrirajuće sfere za razvoj terapijskih protokola.

Odnos između biljaka, sjemena, tla i optičkog zračenja
Biokemijski parametri zahtijevaju precizne mjerne instrumente za njihovo istraživanje i upravljanje. Biljke se ne mogu širiti ako ne mogu primiti svjetlost određene valne duljine.

Učinci ultraljubičastog zračenja
Zbog oštećenja ozonskog omotača hitno su potrebna točna mjerenja UV zračenja. Ljudska koža i oči posebno su osjetljive na oštećenja od ultraljubičastog (UV) zračenja. Međutim, budući da su ove zrake štetne za živa bića, one su učinkovito sredstvo za iskorjenjivanje bakterija, plijesni, klica i gljivica. Kao rezultat toga, oni su isplativa metoda za pročišćavanje vode i kanalizacije.

Telekomunikacija
U ovoj se industriji integrirani sustav sfera svakodnevno koristi za mjerenje izlazne snage laserskih dioda i vlakana.
Ovo je samo mali uzorak načina na koji integrirajuće sfere poboljšavaju preciznost mjerenja svjetlosnih valova, kao što su IR, Vis i UV. Mnoge suvremene aplikacije oslanjaju se na točne kalibracije koje omogućuju ove tehnologije.

Zaključak
Korištenje an integrirajuća sfera, možete uzeti očitanja s objekata koji bi inače bili nečitljivi korištenjem standardnog detektora i postavki za prikupljanje svjetlosti. Mjerenja uzoraka koji mijenjaju smjer svjetlosti, kao što su poluprozirne ili neprozirne otopine i leće, najbolje je izvršiti pomoću integrirajuće sfere.
Teorija idealne integrirajuće sfere daje dva značajna rezultata, ali samo ako ograničimo našu pozornost na područja koja su zaklonjena od glavnog izvora i osvijetljena samo refleksijama na drugim dijelovima unutarnje površine.
Količina snage zračenja koja dopire do unutarnje površine sfere proporcionalna je količini snage zračenja koja ulazi u sferu preko ulaznog otvora. Ako je glavni izvor zaštićen od izravnog osvjetljavanja ciljnog područja, geometrija ili orijentacija izvora ne utječe na razine zračenja. Kada se integrirajuća sfera koristi kao optički ulazni element detektora snage zračenja, ovaj atribut dobiva dodatno značenje.
Zračenje reflektirano od dijela unutarnje površine kugle koji nije izravno osvijetljen ima istu usmjerenu distribuciju gdje god se pojavi unutar kugle.
S obzirom da su distribucije svjetline i izlaznosti optičkog zračenja koje izlazi iz sfere izotropne, izlazni otvor sfere može se upotrijebiti kao savršen Lambertov izvor. Ova kvaliteta je vrlo korisna kada se kugla koristi kao referenca za kalibraciju.

PITANJA I ODGOVORI
Zašto integrirajuća sfera mora imati sferni oblik?
Kad god se svjetlost emitira iz središta kugle, ona će se reflektirati od strana pri normalnom upadu i vratiti se u svoje ishodište. Budući da neke zrake nikada ne bi dosegle središte kocke, gadget ne može točno izmjeriti ukupnu količinu svjetlosti koja se emitira.

Lisun Instruments Limited osnovao je LISUN GROUP u 2003. LISUN sustav kvalitete je strogo certificiran prema ISO9001:2015. Kao član CIE, LISUN proizvodi su dizajnirani na temelju CIE, IEC i drugih međunarodnih ili nacionalnih standarda. Svi proizvodi prošli su CE certifikat i ovjereni od strane laboratorija treće strane.

Naši glavni proizvodi su Goniofotometar, Integrirajući sferu, spektroradiometra, Napredni generator, ESD simulator oružja, EMI prijemnik, EMC test oprema, Električni sigurnosni ispitivač, Komora za zaštitu okoliša, temperatura komore, Klimatska komora, Toplinska komora, Ispitivanje soli, Komora za ispitivanje prašine, Vodootporno ispitivanje, RoHS test (EDXRF), Test žarne žice i Test iglica plamenom.

Slobodno nas kontaktirajte ako vam treba podrška.
Tehnički odjel: Service@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8615317907381
Odjel prodaje: Sales@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8618117273997

Oznake:LPCE-2(LMS-9000)