Główne podstawy i zastosowania sfer integrujących

Połączenia integrująca sfera jest kulą mającą odblaskową powłokę od wewnątrz. Jest używany jako sprzęt do testowania światła ołowiowego. Zazwyczaj umieszcza się w nim źródło światła, aby zmierzyć całkowity strumień wyjściowy źródła.
Wszystkie promienie emitowane przez przedmiot są zbierane razem po odbiciu od wewnętrznej odbijającej powłoki kuli. Nazwana ze względu na to, jak dobrze integruje zmierzoną moc światła ze źródła, kula integrująca bierze swoją nazwę od swojej funkcji.
Podczas pomiaru strumienia lub tłumienia światła kula całkująca wychwytuje promieniowanie elektromagnetyczne spoza urządzenia optycznego. Kiedy promieniowanie jest wstrzykiwane do sfery integrującej, zderza się ze ścianami odbijającymi i jest kilkakrotnie rozpraszane.
Promieniowanie jest bardzo równomiernie rozłożone na ścianach kuli po wielokrotnym odbiciu. Detektor może łatwo określić ilościowo wynikowy zintegrowany poziom promieniowania, który jest proporcjonalny do pierwotnej dawki promieniowania.
Odczyty optyczne, fotometryczne i radiometryczne są możliwe przy użyciu kuli całkującej. Ze względu na swój kulisty kształt kula integrująca może łatwiej zbierać światło i włączać je do swojego wnętrza. w sfera całkująca (IS-*MA**C), wewnętrzne pokrycie wykonane jest z różnych materiałów wybranych ze względu na ich zdolność do pochłaniania światła w szerokim spektrum. Zwykle w zakresie podczerwieni wykorzystuje się złoto, natomiast w zakresie ultrafioletu i światła widzialnego stosuje się teflon.

Średnice kul
Mniejsze porty użytkowe i niższy koszt na jednostkę przepustowości to nieunikniony kompromis w przypadku urządzeń sferycznych o mniejszej średnicy i niższych kosztach. W zależności od natężenia światła przepustowość może być tak duża, że ​​potrzebne są specjalne filtry lub połączenia światłowodowe, aby uniknąć nasycenia detektora. Frakcja portu jest jednak duża w mniejszych sferach.
W konsekwencji dokładność pomiarów uzyskanych z aplikacji wykorzystującej małą kulę całkującą będzie niższa niż dokładność uzyskana z tej samej aplikacji wykorzystującej dużą kulę całkującą.
Większa kula całkująca wprowadza więcej szumów, ponieważ ma niższą przepustowość niż mniejsze kule i zwiększone tłumienie optyczne. Te piłki mają większe możliwości adaptacji, ale mają wyższy koszt produkcji.

Materiały kuli
Kule integrujące GPS są wykonane z dwóch aluminiowych połówek pokrytych siarczanem baru i są dość przystępne cenowo. Anodowana osłona kołnierza zabezpieczona śrubami łączy połówki. Chociaż jego półkulisty współczynnik odbicia znacznie spada przy długościach fali powyżej 1850 nm, siarczan baru ma efektywny zakres widmowy od 350 nm do 2400 nm.
Ten kształt kuli nadaje się do większości zastosowań związanych z pomiarem promieniowania w zakresie widm widzialnych i bliskiej podczerwieni.
Powlekanie elektrochemiczne służy do tworzenia cienkiej, jednolitej warstwy rozproszonego metalu złota w celu uzyskania wysokiego współczynnika odbicia w zakresie od 0.7 do 20 m widma bliskiej podczerwieni i podczerwieni. Zewnętrzna płaska powierzchnia i ramy portów złotych kulek są podobnie pokryte złotem jak kulki z siarczanu baru.
Jako cel laserowy na podczerwień złoty GPS działa całkiem dobrze. W przeciwieństwie do powłoki z siarczanu baru, która może utracić właściwości odblaskowe w temperaturach przekraczających 100 stopni Celsjusza, złoto dyfuzyjne zachowuje swoje pierwotne właściwości nawet po podgrzaniu.
Jeśli chodzi o współczynnik odbicia rozproszonego, materiał PTFE wyróżnia się, ze współczynnikiem odbicia ponad 99% między 400 nm a 1500 nm. Obejmuje to cały zakres widmowy 250-2500 nm. Jeśli chodzi o lasery, wysoki współczynnik odbicia PTFE nie jest idealny, ale jego stabilność temperaturowa sprawia, że ​​jest to dobry wybór. Kolejną kluczową zaletą kulek PTFE jest ich niezawodność: materiał nie rozkłada się z upływem czasu i można go dezynfekować bez utraty wytrzymałości strukturalnej.
Grubość 7 mm materiału odbijającego wzdłuż wewnętrznej ścianki kuli tworzy PTFE sfera całkująca (IS-*MA**C) łatwo rozpoznawalny poprzez port kulisty. Wewnętrzna komora kulista GPS z PTFE składa się z dwóch obrobionych maszynowo półkul, które są ze sobą połączone i utrzymywane razem przez aluminiową obudowę. Ze względu na konieczność obróbki i montażu kula PTFE jest droższa niż GPS z siarczanu baru.
Ze względu na różne grubości ścianek dostępne są różne rozmiary kulek PTFE. Przepustowość optyczna GPS PTFE jest wysoka ze względu na wysoki współczynnik odbicia i dyfuzyjności; oznacza to, że należy zwrócić większą uwagę przy wyborze przyłączy i osprzętu do portów.

Rozmiary i lokalizacje portów Sphere
Wybierając sferę całkującą, należy wziąć pod uwagę rozmiar i położenie portów. Port kuli poprawia użyteczność kuli integrującej, ale kosztem spójności oświetlenia wewnętrznego.
Część portu GPS to cały obszar portu podzielony przez rozmiar wewnętrznej ściany. Precyzję działania kuli można określić ilościowo za pomocą metryki frakcji portu. Aby uzyskać optymalną wydajność, użyj sfery całkującej o niskim ułamku portów zamiast sfery o wysokim ułamku portów.
Nieprawidłowe użycie któregokolwiek z portów kuli integrującej doprowadzi do błędnych odczytów na całej płycie. Możesz określić, gdzie znajdują się porty, dzięki ich współrzędnym: 0, 90, 180 i biegun północny. Zewnętrzna półkulista skorupa kuli jest obrabiana maszynowo z otworami ustawionymi pod kątem 90 stopni. Rozmiar i liczba portów w urządzeniu GPS określają jego ogólne wymiary.
Podczas początkowej fazy projektowania GPS ustalane są zamierzone cele każdego portu. Różne porty służą różnym celom. Kule całkujące z serii GPS mogą być wykorzystywane do szerokiej gamy pomiarów światła i jednorodnych źródeł. Możliwa jest ocena rozproszonego odbicia i transmisji za pomocą 4-portowych kul integrujących.
Pomiędzy portami 0 i 90 stopni we wszystkich urządzeniach GPS znajduje się przegroda. Ta przegroda ma na celu blokowanie promieniowania z trasy bezpośredniej 0 stopni przed wejściem do detektora umieszczonego w porcie 90 stopni. Błędy w pomiarze całkowitego strumienia świetlnego lub promienistego wynikają głównie z promieniowania przechodzącego drogą bezpośrednią.
W przypadku odbiorników GPS wykorzystujących siarczan baru i złoto rozproszone przegroda jest wykonana z aluminiowej płytki pokrytej materiałem o odpowiednim współczynniku odbicia, a następnie przymocowana do zewnętrznej powłoki kuli. Kula PTFE ma przegrodę wykonaną z tego samego materiału.
Połączenia integrująca sfera aplikacja określa, który port GPS ma być używany do czego. W niektórych przypadkach czułość wejścia optycznego portu zależy od aplikacji. Niektóre komponenty optyczne nigdy nie będą kompatybilne z niektórymi portami. Chociaż dowolne ustawienie portu może zapewnić zadowalające wyniki, istnieją pewne sytuacje, w których jedno jest lepsze od drugiego.

Akcesoria portowe
Aby przymocować osprzęt do portów kuli integrującej, w każdym z nich montowana jest aluminiowa ramka portu. Wtyczki portów, reduktory portów, reduktory ramek portów i adaptery portów światłowodowych to wszystkie akcesoria portów, które pozwalają kuli integrującej wykonywać określone obowiązki użytkownika.
Korzystając z tych przystawek, może przekształcić pojedynczą uniwersalną kulę w jednorodne źródło, kulę integrującą do pomiaru światła, pomiaru odbicia lub pomiaru mocy lasera.
Standardowa praktyka polega na pokryciu elementu mocującego tym samym materiałem odblaskowym co kula. Ale nie może mieć każdej oprawy oświetleniowej z każdego materiału odblaskowego. Na przykład materiał PTFE można obrabiać tylko w zaślepkach portów z powodu tego ograniczenia. W zestawie narzędzia niezbędne do montażu.

Kolimowany pomiar mocy wiązki laserowej
Moc skolimowanej wiązki laserowej można łatwo zmierzyć, niezależnie od polaryzacji lub ustawienia wiązki. Gorący punkt jest tworzony w porcie 0 stopni, ponieważ wiązka wchodzi w sferę pod kątem 180 stopni.
Zintegrowany przestrzennie pomiar mocy wiązki jest możliwy, ponieważ przegroda blokuje bezpośrednie promieniowanie z gorącego punktu przed dotarciem do detektora, gdy jest ustawiony w porcie 90 stopni. Port północny może być wykorzystany jako punkt odbioru światła do pomiaru długości fali. Kula integrująca detektory oferowane przez LISUN są skalibrowane fabrycznie.

Rozbieżny pomiar mocy źródła światła
Rozbieżne wiązki z diod laserowych, soczewkowanych diod LED i lamp z soczewkami można mierzyć za pomocą kuli całkującej i skalibrowanego systemu detektorów dla bezwzględnej mocy światła. Nie musisz się martwić o wpływ przepełnienia detektora na odczyty.
Detektor nie widzi apertury emitującej lasera ani obszaru jego bezpośredniego oświetlenia dzięki przegrodzie między wejściem a portem detektora. Port północny może być wykorzystany jako punkt odbioru światła do pomiaru długości fali.
Podczas korzystania z kuli całkującej wielkość strumienia, który może ona zmierzyć, jest zawsze pomijalna w porównaniu z ilością strumienia, który jest rzeczywiście obecny. Kula całkująca dobrze nadaje się do pomiaru wyjściowej mocy świetlnej laserów dużej mocy ze względu na jej zdolność do uwzględnienia tłumienia wytwarzanego przez wielokrotne odbicie światła przed dotarciem do detektora.

Pomiar mocy wyjściowej światłowodu
Podczas pomiaru mocy wyjściowej światłowodów wysoce zalecana jest również sfera całkująca. Ponieważ zwykły sygnał wyjściowy światłowodu stale się rozchodzi, początkowa plamka odbicia po przeciwnej stronie źródła nie jest silnie skoncentrowana.
Dlatego zwykle dopuszczalne jest stosowanie wiązki skolimowanej lub wiązki rozbieżnej. Jednakże, gdy NA jest podniesiona, rozbieżna struktura wiązki jest preferowana w przypadku światłowodu soczewkowanego. Ustawienie wiązki skolimowanej jest sugerowane, gdy używany jest kolimator światłowodowy.

Pomiar transmitancji
4 porty sfera całkująca (IS-*MA**C) służy do zbierania transmitowanego promieniowania z próbki trzymanej w porcie 0 stopni, umożliwiając obliczenie transmitancji. Próbkę poddaje się działaniu promieniowania, a wyniki porównuje z wynikami uzyskanymi z pomiaru zewnętrznego, bezpośredniego źródła.
Detektor jest chroniony przed niezintegrowaną transmisją za pomocą przegrody, a nieuszkodzony element jest wydobywany za pomocą pułapki świetlnej przymocowanej do portu 180 stopni. Możliwe jest również zmierzenie fluorescencji, rozproszenia masowego, rozproszenia do przodu i rozproszenia do tyłu oprócz całkowitego rozproszenia zintegrowanego. Czujnik jest mocowany do wlotu 90°.

Pomiar odbicia
Wiązka padająca wchodzi przez port 180 stopni, podczas gdy próbka spoczywa w porcie 0 stopni, umożliwiając pomiar współczynnika odbicia. Zdolność kuli do przestrzennej integracji promieniowania odbitego pozwala na jego pomiar za pomocą detektora z przegrodami. Może wyeliminować składową zwierciadlaną odbitego promieniowania za pomocą uchwytu próbki o normalnym padaniu, który przekierowuje wiązkę zwierciadlaną z powrotem z portu wejściowego.
Współczynnik odbicia „lustrzany plus rozproszony” można zmierzyć za pomocą uchwytu próbki ustawionego pod kątem 8 stopni. Współczynnik odbicia próbki można określić w porównaniu ze wzorcem odniesienia, mierząc oba i dzieląc wyniki przez większą z dwóch wartości.
Może uniknąć błędów spowodowanych przez współczynnik odbicia próbki, jeśli próbka i wzorzec mają porównywalny współczynnik odbicia. Może wyeliminować tę możliwość niedokładności pomiaru za pomocą systemu dwuwiązkowego. Czujnik można zobaczyć na 90-stopniowym wlocie.

Jednolita sfera źródła światła
Może użyć kuli do stworzenia szorstkiego, jednolitego źródła światła, wprowadzając światło z zewnątrz kuli. Wszystko, czego potrzebujesz do tej konfiguracji, to oświetlenie, detektor i miernik mocy lub radiometr. Kula z trzema portami jest lepsza niż kula z czterema portami, ponieważ wtyczka portu w nieużywanym czwartym porcie może powodować niespójności w danych wyjściowych.
Detektor jest umieszczony na geograficznym biegunie północnym, podczas gdy źródło światła jest podłączone do portu 90-stopniowego. Duży wylot o zerowym stopniu zapewnia stałe pole świetlne.
Detektor radiometru lub miernika mocy daje wiarygodny odczyt jasności kuli. Wyjście zmieni się zgodnie z odczytem mocy, jeśli detektor nie jest w pełni nasycony.

LISUN Kule integrujące
Ekonomiczny i elastyczny, LISUNKule integrujące ogólnego przeznaczenia można ustawić w wielu konfiguracjach, aby zaspokoić szeroki zakres potrzeb. Jeden jest integrująca sfera, za pomocą szerokiej gamy dostępnych przystawek, które mogą niezawodnie wykonywać kilka funkcji kuli całkującej, w tym zapewniać jednolite oświetlenie, mierzyć światło i określać współczynnik odbicia.
Włączenie sferycznego pomiaru światła i charakterystyki światła jest łatwiejsze dzięki LISUN sfery, które są idealne dla użytkowników, którzy nie potrzebują dokładnej jednorodności ani dokładnych pomiarów.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Pistolety do symulatorów ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagi:IS-*MA**C