Photomètre à sphère d'intégration

La géométrie d'une sphère d'intégration typique est indiquée ci-dessous,

Détails de construction de l'intégration de Sphère

La sphère d'intégration est équipée de–

• Une tête de photomètre
• Une chicane
• Une lampe auxiliaire
• Une douille

Intégrer la taille de la sphère

• La taille du déflecteur est déterminée par la taille de la lampe d’essai.
• La taille de la sphère doit être appropriée pour éviter les difficultés d’auto-absorption par la sensibilité de la lampe et de la sphère.
• Le revêtement Sphere ne doit pas être gêné par la chaleur générée par la lampe.

Intégration du revêtement intérieur Sphere

• Le revêtement Sphere est à base de sulfate de baryum et de poly terfluoro éthylène (PTFE).
• La réflectance du revêtement est contrôlée par le mélange du matériau absorbant la lumière au revêtement.
• La CIE recommande une réflectance de 80% pour le revêtement par sphère.

Tête de photomètre à intégration

• La tête du photomètre est une photodiode au silicium corrigée V (λ), avec une sensibilité angulaire corrigée en cosinus.
• La réactivité d'une tête de photomètre peut changer avec la température ambiante ou en raison de la tête de la lampe dans la sphère.
• En utilisant un amplificateur conçu avec soin (convertisseur de courant en tension) incorporé dans la tête du photomètre, une large plage dynamique peut être obtenue.

Baffle de la sphère d'intégration

• Une tête de déflecteur est nécessaire pour protéger le photomètre de l’éclairage direct par la lampe.
• Afin de minimiser la non uniformité spatiale, le déflecteur doit être situé à 1/3 ou 1/2 du rayon de la sphère depuis la tête du photomètre.
• L'angle (α) sous-tendu par la chicane de la tête du photomètre doit être maintenu au minimum, peut être inférieur à 30^o.

Lampe auxiliaire à l'intérieur de la sphère d'intégration

• Photomètre à sphère d'intégration est équipé d'une lampe auxiliaire pour permettre la mesure de l'auto-absorption par la lampe.
• Il doit fournir un éclairage à tout le mur de la sphère.
• Il doit être protégé de la tête du photomètre et de la lampe à mesurer.

Mesure du flux lumineux en intégrant Sphère

Avant de mesurer, nous devons partir de certaines hypothèses, elles sont-

1. Sphère est vide
2. La surface intérieure est parfaitement diffusée dans la nature
3. La réflectivité est spectrale non sélective

Maintenant pour lampe standard, le flux lumineux_S est prémesuré.
Le flux lumineux du lampadaire_S est proportionnelle à son éclairement E_S.
Maintenant, pour une lampe de test, Flux lumineux_T doit être mesurée.
Nous mesurons l'éclairement de la lampe de test E_T avec l'aide de la tête de photomètre sphérique d'intégration.
Ici, les deux lampes sont alimentées en courant continu.

Étape 1. Lorsque le test est allumé, la lampe auxiliaire est éteinte. Mesurer le test Eclairage de la lampe E_T.

Étape 2. Lorsque la lampe test est éteinte, la lampe auxiliaire est allumée. Mesurer l'éclairement E_S.

Application de Sphère d'intégration

• Lumière dispersée par l'intérieur dusphère d’intégration est répartie uniformément sur tous les angles. La sphère d'intégration est utilisée dans les mesures optiques. La puissance totale (flux) d'une source de lumière peut être mesurée sans imprécision causée par les caractéristiques directionnelles de la source. La réflexion et l'absorption des échantillons peuvent être étudiées. La sphère crée une source de rayonnement de référence qui peut être utilisée pour fournir un standard photométrique.
• Les sphères intégratrices sont utilisées pour une variété de mesures optiques, photométriques ou radiométriques.
• Ils sont utilisés pour mesurer la lumière totale émise par une lampe dans toutes les directions.
• Une sphère d'intégration peut être utilisée pour mesurer la réflectance diffuse des surfaces, fournissant une moyenne sur tous les angles d'éclairage et d'observation.
• Une sphère d'intégration peut être utilisée pour créer unsource lumineuse d’intensité apparente uniforme sur toutes les positions de son ouverture circulaire et indépendante de la direction, à l’exception de la fonction cosinus inhérente aux surfaces rayonnantes idéalement diffuses (surfaces lambertiennes).
• Depuis tout incident de lumière sur le port d'entrée estrecueilli, un détecteur connecté à une sphère d’intégration peut mesurer avec précision la somme de toute la lumière ambiante incidente sur une petite ouverture circulaire. La puissance totale d'un faisceau laser peut être mesurée sans les effets de la forme du faisceau, de la direction et de la position de l'incident.