積分球是一種內(nèi)壁涂有油白色漫反射材料的空腔球體,,也稱為光度球。在球壁上打開一個孔或幾個窗口,,用作放置光接收器的進入孔和接收孔,。積分球的內(nèi)壁應(yīng)為良好的球面,通常要求其與理想球面的偏差不大于內(nèi)徑的0.2%,。球內(nèi)壁涂有理想的漫反射材料,,即漫反射系數(shù)接近1的材料。常用的材料是氧化鎂(或硫酸鋇),,與膠粘劑混合均勻后噴涂在內(nèi)壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內(nèi)的光譜反射比超過99%,,使進入積分球的光通過內(nèi)壁涂層反射,,在內(nèi)壁形成均勻的照度。為了獲得較高的測量精度,,積分球的開口比應(yīng)盡可能小,。開口比定義為積分球開口處的球面積與整個球內(nèi)壁面積之比。
①光接收器
被測光通過積分球上的小孔進入球,,并在內(nèi)壁設(shè)置一個或兩個光探測器,,如硒光電池或光電倍增管。光探測器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比,,即與進入積分球的光通量成正比,。這樣,進入積分球的光通量就可以根據(jù)輸出光電流的變化來了解,。
②物面均勻照明
幾個燈泡(通常有四個或六個)均勻地設(shè)置在積分球的內(nèi)壁上,。燈泡發(fā)出的光通過內(nèi)壁多次漫反射形成均勻明亮的發(fā)光球表面,可作為被測光學(xué)系統(tǒng)亮度均勻、視野大的物表面,。該積分球用于測量相鏡的漸進暈系數(shù)和圖像表面照明的均勻性,。
③球形平行光管
在球體水平軸的兩端打開兩個孔。準直物鏡安裝在孔內(nèi),,焦距等于球體內(nèi)壁直徑,。幾個燈泡設(shè)置在靠近物鏡的殼體上,與水平軸對稱,,要求它們發(fā)出的光不能直接射入物鏡,。另一個孔安裝了一個中心開口的塞子,塞子外面覆蓋了一個內(nèi)壁涂有黑色吸收層的牛角形消光管,,使通過塞子孔進入消光管的光完全被吸收,。因此,開孔塞與消光管一起形成黑體,,使球體模擬在明亮的天空中有一個全黑的目標,。取消開孔塞和消光管,換上白塞,,球體將模擬一個亮度均勻的天空,。帶準直物鏡、燈泡和黑色,、白塞子的積分球稱為球形平行光管,,用于測量望遠系統(tǒng)的雜光系數(shù)。通過光電探測器測量黑體目標圖像和“白塞子”照度,,即光電探測器分別測量的相應(yīng)指示值,,通過計算得到被測望遠鏡的雜光系數(shù)。因為,,如果望遠鏡對明亮天空中黑體目標的成像不是全黑的,,那么除了目標成像外,望遠鏡上還有雜光,。