Co to jest sfera integrująca?

Kula integrująca jest urządzeniem służącym do testowania i pomiaru określonych właściwości źródła światła. Światło jest równomiernie rozpraszane na całej powierzchni wnętrza kuli za pomocą wysoce odbijającej powłoki o równie wysokim stopniu rozproszenia. Ta dyfuzja pozwala na pomiar właściwości, których inaczej nie można było zaobserwować ani zmierzyć. Może być również stosowany jako środek zapewniający równomierne oświetlenie próbki testowej do innych celów, takich jak badania i fotografia.

Laboratoria, badacze, technicy kontroli jakości oraz organizacje testujące towary konsumpcyjne stosują wiele różnych projektów sfer integrujących. Mogą to być bardzo małe modele, które mogą być trzymane w jednej ręce, lub tak duże, jak średnica 6,5 ​​stóp (2 metry) lub więcej. Niezależnie od wielkości i szczegółów konstrukcyjnych, typowa kula integrująca ma pewne podstawowe cechy. Standardowa jest apertura dla źródła światła i miejsce do montażu detektorów optycznych lub innych instrumentów. Niektóre modele mogą przyjmować wiele źródeł światła, które mogą być używane pojedynczo lub w tandemie, a także mogą mieć wiele mocowań oprzyrządowania.

Przegrody są kolejną wspólną cechą sfery integrującej. Przegroda to niewielka fizyczna bariera, która zapobiega bezpośredniemu promieniowaniu światła ze źródła bezpośrednio do detektora lub innych instrumentów.

Kulki integrujące mają powłokę wewnętrzną złożoną z jednego z kilku materiałów, które zarówno odbijają, jak i rozpraszają światło. Wprowadzając źródło światła do takiej pustej kuli, światło jest rozpraszane i odbijane wiele razy, aż jego natężenie będzie zasadniczo równe w dowolnym punkcie kuli. Powłoka kuli integrującej zależy od długości fali światła, którą ma odbić, takiej jak światło widzialne, ultrafioletowe lub podczerwone.

Właściwości dyfuzji i odbicia skutkujące równomiernym natężeniem światła sprawiają, że kula integrująca jest użytecznym narzędziem do testowania źródeł światła, takich jak lasery lub inne światła, i określania dużej ilości informacji o ich całkowitej mocy, intensywności i wydajności. Kula integrująca jest również przydatna do testowania próbek materiałów. Dzięki zastosowaniu źródła światła o znanych parametrach można dokładnie zmierzyć właściwości odbicia, absorpcji i dyfuzji próbki.