Che cos'è una sfera integrativa?

Una sfera di integrazione è un dispositivo utilizzato per testare e misurare determinate proprietà di una sorgente luminosa. La luce viene uniformemente diffusa su tutta la superficie interna della sfera per mezzo di un rivestimento altamente riflettente con un grado di diffusione altrettanto elevato. Questa diffusione consente la misurazione di proprietà che non potrebbero essere altrimenti osservate o misurate. Può anche essere usato come mezzo per fornire un'illuminazione uniforme di un campione di prova per altri scopi, come la ricerca e la fotografia.

Molti progetti diversi di sfere integranti vengono utilizzati, tra gli altri, da laboratori, ricercatori, tecnici di controllo qualità e organizzazioni di controllo dei beni di consumo. Possono essere modelli molto piccoli, che possono essere tenuti in una mano, o grandi quanto 6,5 piedi (2 metri) o più di diametro. Indipendentemente dalle dimensioni e dai dettagli di progettazione, una tipica sfera di integrazione ha alcune caratteristiche di base. Un'apertura per una fonte di luce e un posto per montare rivelatori ottici o altri strumenti sono standard. Alcuni modelli possono essere in grado di accettare più sorgenti luminose che possono essere utilizzate singolarmente o in tandem, nonché di avere più supporti per strumentazione.

I deflettori sono un'altra caratteristica comune di una sfera integratrice. Un deflettore è una piccola barriera fisica che impedisce alle radiazioni luminose dirette di passare direttamente dalla sorgente al rivelatore o ad altri strumenti.

Le sfere integranti hanno un rivestimento interno composto da uno dei numerosi materiali che riflettono e diffondono la luce. Introducendo una fonte di luce in una tale sfera cava, la luce viene diffusa e riflessa più volte fino a quando la sua intensità è sostanzialmente uguale in qualsiasi punto all'interno della sfera. Il rivestimento di una sfera di integrazione dipende dalle lunghezze d'onda della luce che è progettato per riflettere, come luce visibile, ultravioletta o infrarossa.

Le proprietà della diffusione e della riflessione risultanti in un'intensità della luce uniforme rendono una sfera integrata uno strumento utile per testare sorgenti luminose, come laser o altre luci, e determinare una grande quantità di informazioni sulla loro potenza totale, intensità ed efficienza. Una sfera di integrazione è utile anche per testare materiali campione. Utilizzando una sorgente luminosa con parametri noti, è possibile misurare accuratamente le proprietà di riflettività, assorbimento e diffusione di un campione.