積分球光譜分析系統的測量基本原理

發布時間： 2022-01-05 　瀏覽次數: 　作者：邁昂科技

在使用積分球搭配光度探頭的測量系統雖說有簡單可靠、工作穩定等優點，但測量顏色不方便，且不適合非連續光譜的測量，現如今已較少使用。

現如今LED燈具光色測量的首選方法是使用積分球配合光譜分析儀的測量系統，該系統基于積分球的測量理論，通過測量球面某點的相對光譜功率分布即可計算出主波長、峰值波長、半寬度、紅色比、光通量、CCT、CRI、SDCM、Duv、X,Y等光色參數。

在使用積分球光譜分析系統的測量方法步驟如下：
把標準燈置于積分球內并點亮，讀取標準燈的光譜數據yref（λ）
用被測樣品替換標準燈并點亮，讀取樣品燈的光譜數據ytest（λ）

因標準燈的光譜輻射通量已經通過校準獲得，依據比較法的原則，可知:

Φtest（λ）-樣品燈的光譜輻射通量
Φref（λ）-標準燈的光譜輻射通量校準值
ytest（λ）-球內安裝樣品燈時的光譜讀數

yref（λ）-球內安裝標準燈時的光譜讀數

3.自吸校正

通常LED照明產品具有光源不可拆分的特性，在積分球內測量時，其燈體或散熱部件對光線具有強烈的吸收作用，這類被測樣品對自己發射出的光線的吸收效應就稱為自吸效應。當被測樣品的尺寸和形狀與

標準燈差異較大時，積分球系統的響應常數會出現明顯變化，就可能發生測量誤差。

自吸效應是造成測量誤差最主要的原因，在實際測量中，可以采用輔助燈泡來消除這類影響。因為積分球涂層的光譜反射率是不平坦的，所以自吸效應在不同波長上呈現出差異性，因而輔助燈通常選用能發射寬帶光譜的全方向光強分布的鹵素燈泡。

IESLM-79-08得出的自吸校正系數如下式：

yaux,test(λ)：球內安裝輔助燈和樣品燈，只點亮輔助燈時的光譜讀數
yaux,ref(λ)：球內安裝輔助燈和標準燈，只點亮輔助燈時的光譜讀數

因而，在使用積分球光譜分析系統進行測量時，完整的光譜輻射通量計算公式如下：

Φtest（λ）-球內安裝輔助燈和樣品燈，只點亮樣品燈時的光譜輻射通量
Φref（λ）-標準燈的光譜輻射通量校正值
ytest（λ）-球內安裝輔助燈和樣品燈，只點亮樣品燈時的光譜讀數
yref（λ）-球內安裝輔助燈和標準燈，只點亮標準燈時的光譜讀數
α（λ）-自吸系數