Što je integrirajuća sfera?

Integrirajuća kugla je uređaj koji se koristi za ispitivanje i mjerenje određenih svojstava izvora svjetlosti. Svjetlost se jednoliko raspršuje po cijeloj površini unutarnje strane kugle pomoću visoko reflektirajuće prevlake s jednako visokim stupnjem difuzije. Ova difuzija omogućuje mjerenje svojstava koja se ne bi mogla drugačije promatrati ili mjeriti. Također se može koristiti kao sredstvo za ujednačeno osvjetljenje ispitnog uzorka za druge svrhe, kao što su istraživanje i fotografija.

Laboratoriji, istraživači, tehničari za kontrolu kvalitete i organizacije za ispitivanje robe široke potrošnje, između ostalih, koriste mnoge različite dizajne integrirajućih sfera. Oni mogu biti vrlo mali modeli, koji se mogu držati u jednoj ruci, ili veliki do 6.5 stopa (2 metra) ili više u promjeru. Bez obzira na veličinu i detalje dizajna, tipična integrirajuća sfera ima određene osnovne značajke. Otvor za izvor svjetlosti i mjesto za montažu optičkih detektora ili drugih instrumenata su standardni. Neki modeli mogu prihvatiti više izvora svjetlosti koji se mogu koristiti pojedinačno ili u tandemu, kao i imati više nosača za instrumente.

Pregrade su još jedna uobičajena karakteristika integrirajuće sfere. Pregrada je mala fizička barijera koja sprječava da izravno svjetlosno zračenje prijeđe od izvora izravno do detektora ili drugih instrumenata.

Integrirajuće sfere imaju unutarnji sloj sastavljen od jednog od nekoliko materijala koji reflektiraju i raspršuju svjetlost. Uvođenjem izvora svjetlosti u takvu šuplju kuglu, svjetlost se raspršuje i reflektira više puta sve dok njezin intenzitet nije u biti jednak u bilo kojoj točki unutar sfere. Prevlaka integrirajuće kugle ovisi o valnim duljinama svjetlosti koju je dizajnirana da reflektira, kao što je vidljivo, ultraljubičasto ili infracrveno svjetlo.

Svojstva difuzije i refleksije koja rezultiraju ujednačenim intenzitetom svjetlosti čine integrirajuću kuglu korisnim alatom za testiranje izvora svjetlosti, kao što su laseri ili druga svjetla, i određivanje velikog broja informacija o njihovoj ukupnoj snazi, intenzitetu i učinkovitosti. Integrirajuća sfera je također korisna za ispitivanje uzoraka materijala. Korištenjem izvora svjetlosti s poznatim parametrima moguće je točno izmjeriti reflektivnost, apsorpciju i difuzijska svojstva uzorka.