[发明专利]一种测光积分球

说明书

【技术领域】

本发明涉及光辐射测量领域，具体为一种测光积分球。

【背景技术】

积分球可以作为理想漫射光源和匀光器，是一种广泛应用于光辐射测量领 域的光学设备。积分球的基本结构是一个内部空心的球体，球内壁上均匀喷涂 多层中性漫射材料，球上开有多个孔，作为探测器结构、温度接口，光源或其 他测试样品接口等。

传统的积分球在应用中由于内部空间的密闭，导致在测量大功率、高热辐 射光源时，热量累积在积分球内，导致积分球内温度不断升高，从而影响了光 源的工作特性参数，使光源不能处于稳定、正常的工作状态，同时也对积分球 的内壁涂层性能造成了影响。因此对积分球内部温度的控制是高精度光辐射测 量中的一个重要技术。现有的控温积分球，一般是安装通风装置的积分球，用 风扇向积分球内部吹风的方式实现积分球内部的温度控制，但是这种方式无法 实现温度的可调节性，只能使积分球稳定在室温，而且在积分球上安装风扇等 装置会影响积分球本身的性能并增加积分球本身结构的复杂性。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种测光积分球，通过将积分球放置于一个封闭的空 间，对封闭空间内的温度控制，利用积分球内外空气稳流状态下对流实现对积 分球内部温度的有效控制。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种测光积分球，其特征在于积分球体内壁涂有光谱曲线平坦的白色涂 层，积分球体内部设有挡住从被测光源到光电探测器直射光线的挡光板，将积 分球体置于一个封闭罩壳内，在积分球体和罩壳之间设置温度调节装置，该温 度调节装置具有加热和/或制冷功能，能够改变罩壳内的温度；积分球体和罩 壳之间的空间是相通的，在温度调节装置的控制下，罩壳内空气在稳流状态下 产生对流，从而使罩壳内空气以及积分球体形成热平衡，实现对积分球体的温 度控制；或者，在积分球体上设置有一个或以上通风孔，使罩壳内以及积分球 的内空气在稳流状态下产生对流，从而使积分球体内的温度与罩壳内的温度形 成热平衡，实现对积分球体的温度控制。

该积分球基本不破坏积分球本身的内部结构，通过温度调节装置，积分球 内的温度不仅能够稳定在室温下，还能够稳定在高于或低于室温的可调节范围 内的任意温度下，便于在不同温度下测量分析光源的光色参数。为了达到比较 好的热平衡效果，上述温度调节装置最好设置于积分球体的上部，便于使冷空 气沉降，实现更好的空气稳定对流。

上述积分球体上若设置通风孔，在通风孔上加装调节阀，并在所述罩壳上 与上述通风孔相对应的位置，设置有方便手动调节通风孔大小的调节开孔，用 以调节通风量大小。

积分球体上还有一个或以上测温接口，测温接口上安装有测量积分球内温 度的温度探头。

上述的积分球体由固定半球和可动半球组成，所述固定半球固定在所述罩 壳内部，所述的可动半球的转轴固定在所述罩壳上，可动半球可以绕固定的转 轴转动，以实现积分球的开合；或者，所述的可动半球和罩壳的可移动部分所 构成的组合体设置在滑轨上，可动半球及其外侧的罩壳能够在滑轨上滑动，以 实现积分球的开合。

上述的固定半球和可动半球组成一个完整的积分球体，其中固定半球和可 动半球不一定是对称相等的，它们之中可以有一个体积较大，而另一个是球冠。 上述固定半球和转动半球两部分与罩壳之间的空气是相通的，便于实现空气对 流。

上述罩壳用隔热板制成，或者在所述的罩壳的内侧设置隔热板。罩壳上设 置与积分球体上的测光窗口位置相对应的测光开口，光纤等光取样器通过测光 开孔获取测光窗口上所采集到的光信号。

在上述罩壳外表面上设置温度控制面板，所述的温度控制面板、温度调节 装置、和温度探头与同一个控制器电连接。在控制器的控制下，温度调节装置 根据温度控制面板上所设定的温度加热或制冷，并根据温度探头所反馈的测量 结果工作或停止，使积分球内的温度保持在设定值，为方便操作，上述温度控 制面板位于罩壳的外表面。

上述控制器也可以通过数据通道与上位机相连，通过上位机设定并控制温 度调节装置。

所述温度调节装置与一个通风管道连接，在罩壳表面上设置将通风管道引 出罩壳的管道开口。温度调节装置在制冷时，通风管道将罩壳内的热空气排出； 而当温度调节装置在加热状态时，通风管道将罩壳内的冷空气排出罩壳。