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臺(tái)式色差儀中的積分球的工作原理和作用

2023-11-21

在積分球型臺(tái)式色差儀中，積分球是一種重要的光學(xué)元件，其原理和作用對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)量顏色具有重要意義。本文簡(jiǎn)單介紹了臺(tái)式色差儀中的積分球的工作原理和作用。

臺(tái)式色差儀中積分球的工作原理

積分球又稱光通球，它是一個(gè)中空的金屬球，內(nèi)表面涂有中等灰色的高反射漫射物質(zhì)，如硫酸鋇或聚四氟乙烯。

當(dāng)光線進(jìn)入積分球后，會(huì)在球壁上多次反射，然后從測(cè)量孔或光源孔射出積分球。一束光從任意的不通過(guò)球心的角度照進(jìn)積分球，經(jīng)過(guò)球壁的多次反射后，會(huì)從各個(gè)角度照射到樣板，最終通過(guò)測(cè)量孔或光源射出積分球。測(cè)量孔是在與法線夾角成8°的位置，由一組光電管構(gòu)成的探測(cè)器。

臺(tái)式色差儀中的積分球作用

在臺(tái)式色差儀中，積分球的作用非常重要。

一方面，它可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向。由于積分球的內(nèi)部具有很多顆粒，因此可以將各個(gè)波長(zhǎng)的光分開。

另一方面，積分球可以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同。在更高級(jí)的臺(tái)式色差儀中，積分球與分光器搭配使用，將積分球輸出的孔銜接與分光器的入射光柵前，以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同，使測(cè)里精度再現(xiàn)性大幅提高。

積分球的優(yōu)點(diǎn)和局限性

1. 積分球的優(yōu)點(diǎn)

（1）可以消除光源本身原因造成的出射光線不均勻或者帶有偏振方向，提高測(cè)量精度。

（2）可以確保待測(cè)光源射入分光測(cè)色儀的角度相同，提高測(cè)量再現(xiàn)性。

（3）可以測(cè)量各種角度的光線，從而得到更全面的顏色信息。

2. 積分球的局限性

（1）價(jià)格較高，制造和維修成本較大。

（2）對(duì)于不同形狀和尺寸的樣品，需要使用不同大小和形狀的積分球，通用性較差。

（3）在測(cè)量某些特定形狀和材質(zhì)的樣品時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生誤差。