Explicar os fundamentos da esfera de integração

O interior de um esfera de integração é oco e revestido com um material branco altamente reflexivo. Pode-se usar tal equipamento de teste de led para determinar o fluxo luminoso geral de uma lâmpada ou a potência de saída do laser.
Você pode considerar a integração de esferas como um híbrido entre corretores de cosseno e lentes somente óticas. Para funcionar, instrumentos como espectrorradiômetros precisam estar ligados a um detector calibrado.
As esferas integradas funcionam da mesma forma que lentes ou corretores de cosseno. Eles são ópticos; portanto, eles precisam de um detector como um espectrorradiômetro para ser conectado e calibrado para funcionar.
Ele pode medir a radiação colocando uma fonte de luz (a amostra) na frente da esfera de integração ou colocando a fonte de luz dentro da esfera de integração. Em cada condição de teste, os feixes de luz refletiram o revestimento muitas vezes, iluminando uniformemente toda a esfera integrada.
Os espectrorradiômetros e outros dispositivos que medem a luz em detalhes se beneficiam da capacidade de um defletor de refletir e coletar uma pequena fração da luz refletida.

Usando uma esfera integradora
A amostra, neste caso, uma fonte de luz, é posicionada em frente à abertura esférica para obter uma medida de irradiância. Outra opção para capturar o fluxo radiante é colocar a amostra dentro do esfera de integração LPCE-2 (LMS-9000).
Em cada uma dessas configurações de medição, a esfera integradora é iluminada uniformemente graças aos raios de luz refletidos várias vezes na cobertura.

O papel dos baffles
A luz que entra em uma esfera de integração não deve atingir o detector ou o local dentro da esfera de onde o detector obtém refletância direta. Portanto, os defletores são uma parte crucial da configuração.
Esferas mais integradoras LPCE-2 (LMS-9000) incluem defletores para evitar que a cavidade interna seja exatamente esférica. No entanto, eles podem introduzir certos erros. Assim, sugere-se que seja construído um número mínimo de defletores e portas em uma esfera integradora.

Revestimentos refletivos
Ao selecionar um revestimento refletivo para uma esfera integradora, é importante equilibrar refletividade com durabilidade. Para garantir que toda a luz recebida seja refletida adequadamente, o interior da esfera deve ser coberto com um revestimento difuso altamente refletivo.
O uso da bola em ambientes sujos ou empoeirados, principalmente em locais com muita luz, exige um revestimento mais resistente e lavável. Evitar sujeira e poeira é importante, pois absorvem a luz e alteram a refletância de certos comprimentos de onda.

Usos de uma esfera integradora
An esfera de integração é freqüentemente usado para calcular o fluxo luminoso total de uma série de fontes de luz, como lâmpadas ou lâmpadas. As esferas integradoras podem variar de dois centímetros a dois metros de diâmetro, dependendo da finalidade.
O tamanho ideal de uma esfera de integração O tamanho ideal depende do tamanho da fonte de luz. No entanto, esferas maiores geralmente fornecem melhor uniformidade devido à sua superfície maior.
O espectrômetro e a esfera integradora trabalham para coletar informações sobre propriedades cruciais do espectro, como comprimento de onda dominante, cromaticidade e distribuição de energia espectral.
Feixes de laser e fontes divergentes, como diodos de laser, podem ser capturados e integrados usando uma esfera integradora. Ele pode ser construído para permitir um amplo espectro de ângulos de entrada em uma vasta área, mas pode degradar a sensibilidade do detector.
Esses instrumentos, que funcionam de forma semelhante a um corretor de cosseno, fornecem um excelente método para medir a irradiância. Quando construída corretamente, a abertura de saída de uma esfera integradora pode fornecer uma fonte de luz difusa e lambertiana quase perfeita independente do ângulo de visão.
Nesse cenário, ele localizará a fonte de luz além da esfera de integração (medição de 2 pi).
O vidro usado em estufas e outras aplicações agrícolas é um bom exemplo de um material para o qual as esferas de integração são frequentemente empregadas para coletar informações precisas e abrangentes do espectro por meio de medições de reflexão e transmissão.

Aplicações
Medição de fibra óptica:
Trocar o flange frontal do sensor por um adaptador de fibra óptica simplifica o uso da esfera de integração para medição de fibra. O primeiro ponto do outro lado da fonte não é altamente concentrado por causa da saída usual lentamente divergente da linha óptica. Por esse motivo, é comum usar o arranjo de feixes colimados ou divergentes como exemplo.

Transmissão
Após ser exposta à radiação, a amostra é comparada a uma medição de fonte direta que foi realizada sem a presença da amostra. Um defletor é usado para evitar que a transmissão indesejada chegue ao detector. Mova a amostra para longe do ponto de entrada para obter transmissão de ângulo estreito.

Reflexão
Uma amostra é primeiro mantida na frente da porta de entrada para determinar a refletância e então irradiada pelo feixe incidente. Um detector perturbado mede a quantidade total de radiação refletida após a esfera espacialmente integrada. É possível medir a reflexão de uma amostra sobre um padrão conhecido e obter a razão dessa reflexão. Para evitar erros com a refletividade da amostra, tanto a amostra quanto o padrão devem ter uma reflexão semelhante.

Como usar uma esfera integradora
Se você deseja garantir o nível de confiabilidade necessário no equipamento que utiliza, seria útil calibrá-lo. A calibração deve ser realizada em qualquer aparelho de medição com uma esfera integrada e um espectrômetro. Uma lâmpada de referência que foi previamente caracterizada em termos de distribuição espectral e fluxo de luz é usada como fonte de luz primária da calibração. LISUN tem uma ampla seleção de esferas de integração da mais alta qualidade.
Laboratórios autorizados são responsáveis ​​por calibrar as fontes de luz usando o radiador de corpo negro ideal e um monocromador para verificar o fluxo espectral e luminoso de uma lâmpada de referência. Na maioria dos casos, o fabricante calibrará as configurações de medição; no entanto, isso é algo que você deve fazer uma vez por ano.
Ao desenvolver um sistema para medir qualquer coisa, é fundamental escolher uma esfera com diâmetro adequado para a tarefa. De acordo com certas condições, não é permitido que o maior tamanho físico possível de uma fonte de luz seja superior a dez por cento do diâmetro interior de uma esfera. Não faz muito tempo, para medir com precisão uma fonte com dez centímetros de diâmetro, era preciso usar uma esfera com diâmetro de pelo menos um metro.
A forma de origem também é um fator importante na determinação das consequências. Em uma esfera com diâmetro de 500 milímetros, é possível medir objetos com dimensão máxima de 16 centímetros por 16 centímetros. Na iluminação fluorescente, o comprimento da fonte pode ser quase tão significativo em diâmetro quanto a própria esfera. Como a autoabsorção foi levada em consideração, agora é possível medir fontes de luz com o dobro do tamanho sem comprometer a confiabilidade das medições.
LISUN é uma empresa de fabricação especializada na integração de esferas e construiu itens de alto nível para um showroom e um laboratório de acreditação. Entre em contato conosco sobre Esferas Integradas e forneça-nos suas necessidades específicas.

Outras aplicações da esfera integradora
Medições de refletância de alta precisão e transmitância espalhada podem ser feitas em qualquer superfície usando um esfera de integração LPCE-2 (LMS-9000), um instrumento óptico multifuncional. Esses dispositivos foram desenvolvidos por cientistas para que a radiação óptica possa ser distribuída uniformemente por toda a superfície interna do esférico.
Para fornecer um efeito de dispersão consistente, o interior das esferas geralmente é coberto com um revestimento difuso branco. Profissionais especializados os utilizam com uma fonte de luz e um detector para calcular a potência óptica. Os brilhos das esferas variam dependendo da composição do revestimento interno.
Medir a potência óptica é essencial para várias aplicações e integrar esferas e detectores de luz de alta qualidade são dois componentes essenciais. A espectroscopia é usada para fazer leituras, na maioria das vezes em termos de comprimento de onda.
O campo é muito versátil, com aplicações que vão desde estudos de superfície de materiais até análises fotométricas de amostras coloidais, turvas, translúcidas e transparentes. O mundo moderno depende de uma ampla variedade de aplicações. Aqui estão alguns dos contextos mais típicos em que as implementações da esfera de integração são usadas.

A Caracterização das Células Solares
Cientistas e fabricantes fazem medições de perda de transmissão em fotocélulas de silício usando espectroscopia.

Análise de tinta de segurança
Os espectros de papel-moeda podem fornecer uma representação espectral completa de cada tinta quando os dados de refletância visível e infravermelho próximo são considerados.

A distinção entre refletância especular e difusa
No modo de refletância especular e difusa, os cientistas podem examinar materiais com uma ampla gama de níveis de brilho e níveis de polimento de superfície.

Análise de Cor
Os cientistas integradores usam esferas e detectores para medições e correspondências exatas de cores. Isso é de suma importância na fabricação de têxteis e tintas.

Determinação dos Constituintes Alimentares
Grandes medidores qualitativos e quantitativos estão disponíveis graças ao esfera de integração sistema. A calibração permite que os pesquisadores determinem com precisão as porcentagens de gordura, proteína e água em uma determinada amostra.

Determinações de Resistência UV
Os pesquisadores usam o sistema de esfera integradora para avaliar a proteção UV fornecida por embalagens farmacêuticas, roupas de proteção solar e pintura de automóveis.

IR-refletância hemisférica total
A investigação da transferência de calor radiante em revestimentos e folhas de controle térmico para projetos de espaçonaves depende muito dessa medição.

Medindo a potência da luz de lasers e LEDs
O sistema de esfera integradora foi um importante contribuinte para o desenvolvimento desses produtos de forma significativa. Medições precisas de ondas de luz determinam a força e as propriedades de cor da luz que é acessível. Os lasers são componentes essenciais em uma ampla variedade de tecnologias modernas, incluindo fibra ótica, telêmetros e sistemas de comunicação. Os LEDs são usados ​​em várias aplicações de iluminação, incluindo lâmpadas residenciais, faróis de veículos e semáforos.

Aplicações Médicas
Dermatologistas utilizam radiação ultravioleta (UV) para tratar vitiligo e psoríase, entre outras doenças de pele. A equipe tem utilizado esferas integradoras para desenvolver protocolos terapêuticos.

Relação entre plantas, sementes, solo e radiação óptica
Parâmetros bioquímicos precisam de instrumentos de medição precisos para sua pesquisa e gerenciamento. As plantas não podem se expandir a menos que possam absorver a luz de um determinado comprimento de onda.

Efeitos da radiação ultravioleta
Devido ao esgotamento da camada de ozônio, medições precisas de radiação UV são urgentemente necessárias. A pele e os olhos humanos são particularmente vulneráveis ​​a danos causados ​​pela radiação ultravioleta (UV). No entanto, como esses raios são prejudiciais aos seres vivos, eles são um meio eficaz de erradicar bactérias, mofo, germes e fungos. Como resultado, eles são um método econômico para purificação de água e esgoto.

Telecomunicações
Nesta indústria, o sistema de esfera integrada é usado diariamente para medir a potência de saída de diodos laser e fibras.
Esta é apenas uma pequena amostra de como as esferas de integração melhoram a precisão com que as ondas de luz, como IR, Vis e UV, são medidas. Muitas aplicações modernas dependem de calibrações exatas possibilitadas por essas tecnologias.

Conclusão
Usando ano esfera de integração, você pode fazer leituras de objetos que, de outra forma, seriam ilegíveis usando um detector padrão e uma configuração de coleta de luz. Medições de amostras que alteram a direção da luz, como soluções e lentes semitransparentes ou opacas, são melhor feitas usando uma esfera integradora.
A teoria da esfera integradora ideal produz dois resultados significativos, mas apenas se limitarmos nossa atenção às áreas que são obscurecidas pela fonte principal e iluminadas apenas por reflexões em outras partes da superfície interna.
A quantidade de energia radiante que atinge a superfície interna da esfera é proporcional à quantidade de energia radiante que entra na esfera pela porta de entrada. Se a fonte principal for protegida contra iluminação direta da área alvo, os níveis de irradiância não são afetados pela geometria ou orientação da fonte. Quando uma esfera integradora é utilizada como elemento óptico de entrada de um detector de potência radiante, esse atributo assume um significado ainda maior.
A radiação refletida por uma parte da superfície interna da esfera que não é diretamente iluminada tem a mesma distribuição direcional em qualquer lugar em que ocorra dentro da esfera.
Dado que as distribuições de brilho e saída da radiação óptica saindo da esfera são isotrópicas, a porta de saída da esfera pode ser empregada como uma fonte lambertiana perfeita. Essa qualidade é muito útil quando uma esfera é usada como referência para calibração.

Perguntas Frequentes:
Por que uma esfera integrante deve ter uma forma esférica?
Sempre que a luz é emitida do centro de uma esfera, ela será refletida nas laterais com incidência normal e retornará à sua origem. Como alguns raios nunca atingiriam o centro de um cubo, o aparelho não consegue medir com precisão a quantidade total de luz emitida.

Lisun Instruments Limited foi encontrado por LISUN GROUP em 2003. LISUN sistema de qualidade foi rigorosamente certificado pela ISO9001:2015. Como membro da CIE, LISUN os produtos são projetados com base em CIE, IEC e outros padrões internacionais ou nacionais. Todos os produtos passaram pelo certificado CE e autenticados pelo laboratório terceirizado.

Nossos principais produtos são Goniofotômetro, Esfera de integração, Espectrorradiômetro, Gerador de sobretensão, Armas Simuladoras ESD, Receptor EMI, Equipamento de teste EMC, Verificador elétrico da segurança, Câmara Ambiental, Câmara de temperatura, Câmara Climática, Câmara Térmica, Teste de pulverização de sal, Câmara de teste de poeira, Teste impermeável, Teste RoHS (EDXRF), Teste de fio incandescente e Teste de chama da agulha.

Por favor, não hesite em contactar-nos se precisar de suporte.
Dep Tech: Service@Lisungroup.com, Celular / WhatsApp: +8615317907381
Dep de vendas: Sales@Lisungroup.com, Celular / WhatsApp: +8618117273997

Tag:LPCE-2(LMS-9000)