اشرح تكامل الكرة وهندستها

An دمج المجال هي كرة لها غطاء عاكس من الداخل ، كما يوحي الاسم. إنه مصمم ليكون له مصدر ضوء بداخله ، وعند هذه النقطة يمكنه حساب ناتج التدفق الكلي للضوء. بالتالي 2pi و 4pi دمج الكرات هي أحد أنواعها.
إنها تجمع كل الأشعة التي تترك العنصر وتنعكس من خلال الطلاء على الجزء الداخلي من الكرة. كما يوحي اسمها ، يتم استخدام كرة تكامل لدمج ناتج الضوء المقاس من المصدر.
An دمج المجال هو جهاز يكتشف التدفق أو يخفف الإشعاع الضوئي من مصدر يقع عادة خارج الجهاز البصري. عندما يتم حقن الإشعاع في كرة تكاملية ، فإنه يصطدم بالجدران العاكسة وينتشر في اتجاهات عديدة.
بسبب كل الانكسارات ، ينتشر الإشعاع بشكل متساوٍ حول حدود الكرة. يمكن للكاشف أن يقيس بسهولة مستوى الإشعاع المتكامل الناتج لأنه يتناسب مع مستوى إشعاع البداية.

كيف يتم دمج وظائف sphere
يمكن وضع مصدر الضوء (العينة) أمام فتحة الكرة (2) لقياس الإشعاع أو داخل كرة التكامل (4) لالتقاط كامل لتدفق الإشعاع للحصول على قراءة. سوف تنعكس أشعة الضوء عن الطلاء عدة مرات عند استخدام أي من إعدادات القياس هذه ، مما يخلق إضاءة موحدة في جميع أنحاء الكرة المتكاملة.
تعتبر مثل هذه الحواجز حاسمة لأن الكاشف أو المنطقة الموجودة على الجزء الداخلي للكرة التكاملية من حيث تحصل على انعكاس مباشر لا ينبغي أن تصطدم مباشرة بالضوء الداخل إلى الكرة.
معظم دمج المجال التصاميم لها حواجز لتسهيل هذه الوظيفة. قد تؤدي الحواجز إلى حدوث أخطاء لأنها تعيق مجال التكامل من تكوين تجويف كروي بدقة. هذا هو السبب في أنه من المنطقي استخدام أقل عدد ممكن من الحواجز والمنافذ في مجال التكامل.

الطلاءات العاكسة
ضع في اعتبارك الانعكاسية والمتانة أثناء اتخاذ قرار بشأن طلاء عاكس للكرة المدمجة. يجب تطبيق طبقات الطلاء عالية الانعكاس والمنتشرة على جميع الأجزاء ، بما في ذلك الحواجز ، لضمان تناثر كل الضوء الوارد مرة أخرى في الفضاء. إذا تعرضت الكرة للكثير من الضوء واستخدمت في مكان يمكن أن تلتقط فيه الغبار أو الأوساخ ، فمن الأفضل استخدام غطاء أكثر صلابة وقابل للغسيل. يعد تجنب الأوساخ والغبار أمرًا مهمًا نظرًا لأن كلاهما يقلل من الانعكاس ويمتص الضوء.

دمج تصميم المجال
يجب مراعاة بعض العوامل العالمية أثناء تصميم ملف دمج المجال لأي غرض. اعتمادًا على المنافذ المتوفرة والملحقات الأخرى ، ستحتاج إلى اختيار كرة بالقطر الصحيح. عند اتخاذ قرار بشأن طلاء لنطاق كروي ، يجب مراعاة أهداف الأداء والأداء.
يتم توفير معادلات القياس الإشعاعي لحساب فعالية الاقتران بين مجال تكامل ونظام الكشف ، ويتم فحص استخدام الحواجز حول الإشعاع الوارد ومجال رؤية الكاشف.
السطح الداخلي والجدار الداخلي للكرة التكاملية كروية وتتكون من مادة تشتت الضوء ، مثل كبريتات الباريوم ، مع انعكاس عالي. الاستخدام الفعال للكرة التكاملية هو تشتيت شعاع الضوء بالتساوي (ضوء القياس) الذي يدخل الكرة.

2pi و 4pi تكامل المجال
غالبًا ما يتم استخدام نهج 2pi و 4pi لاختبار مصادر الإضاءة المختلفة والتركيبات والمكونات ، مثل وحدات ومصفوفات LED.
الأضواء الاتجاهية ذات خرج الضوء الموجه للأمام هي الهدف الأساسي لهندسة الاختبار 2pi. يتم وضع مصباح الاختبار في المنفذ الجانبي للكرة بحيث ينتقل شعاع الضوء عبر الكرة ويتلامس أولاً مع منطقة فارغة من الكرة. نظرًا لأن الانعكاس الأولي يضيء سطح الكرة بالكامل بشكل أكثر اتساقًا ، فقد تسقط حزمة المصباح على جزء متصل من السطح خالٍ من العوائق أو اللحامات.
تبعث الأضواء متعددة الاتجاهات الضوء في أي اتجاه وغالبًا ما تخضع لهندسة الاختبار 4pi. اختبار يتم وضع اللمبة في مركز الكرة بحيث ينتشر ضوءها بشكل موحد على الكرة بأكملها ، مما يتيح الحصول على نتائج أكثر موثوقية.
لقد صممت هذين الشكلين من الاختبارات لمراعاة الاختلافات بين السلع متعددة الاتجاهات والسلع الاتجاهية مع الاستمرار في إنتاج نتائج موثوقة. ومع ذلك ، نظرًا لخصائصها الفريدة لشدة الحزمة ، قد تؤدي أنواع المصابيح المختلفة إلى نتائج قياس ضوئي متنوعة داخل كرة تكاملية.
ترتبط معايير المعايرة بإجراءات الاختبار الفردية لضمان الدقة القصوى للنتائج. يجب أن يكون ناتج المصباح الاتجاهي المقاس في الأشكال الهندسية 2pi مكافئًا لمخرجات المصباح متعدد الاتجاهات المقاس في أشكال هندسية 4pi.

تطبيقات دمج المجال
يتم تجميع التدفق المشع ودمجه مكانيًا باستخدام تكامل المجالات. قد يكتشف التدفق قبل أو بعد التفاعل مع عينة مادية. عند استخدامه كجزء من مقياس إشعاع أو مقياس ضوئي ، فإن دمج المجال يسمح بالقياس المباشر لكثافة التدفق الناتجة عن الإضاءة نصف الكروية ومصادر النقاط مثل المصابيح والليزر.
ربما تكون قياسات الانعكاس والنفاذية الكلية من المواد المنتشرة أو المتناثرة هي الاستخدام الأكثر شيوعًا لمجالات التكامل. تستخدم إحدى الطرق فتحة منفذ الكرة المدمجة كمصدر واسع الإضاءة بشكل موحد. كما أنها مفيدة كإضاءة خلفية متناسقة أو لمعايرة معدات وأنظمة التصوير الإلكتروني.

أجهزة قياس الإشعاع وأجهزة قياس الضوء
يمكن إجراء القياس المباشر للتدفق الهندسي الكلي من مصدر الضوء أو كثافة التدفق لمنطقة مضيئة بمساعدة كرة تكامل وكاشف ضوئي بحساسية طيفية مناسبة. الأمثل دمج المجال يعتمد التصميم على التوزيع الهندسي للضوء الذي يتم قياسه.
تعتمد تقنية الكشف الضوئي الأفضل على الخصائص الطيفية لمصدر الضوء. نموذجيًا ، الواط هو وحدة مقاييس الإشعاع الخاصة بالتدفق الإشعاعي. تستخدم معظم مقاييس الإشعاع كاشفات ضوئية للاستجابة الكمية.
نظرًا لأن حساسيتها تتفاوت عبر الطيف المرئي ، فمن العملي عادةً ضبط الاستجابة لمنطقة طيفية واحدة باستخدام المرشحات الضوئية ، باستثناء الحالات التي يكون فيها تدفق الإدخال أحادي اللون.
عندما يتعلق الأمر بالأطوال الموجية للضوء ، فإن الكاشفات الحرارية غير متحيزة. نتيجة لهذه الجودة ، فهي أيضًا عرضة لتأثيرات الإشعاع الحراري الخلفي للأرض. غالبًا ما يحتاجون إلى بيئة يتم التحكم في درجة حرارتها وضبط إشعاع الإدخال للسماح بالكشف المتزامن.
يعد تعديل الاستجابة الطيفية النسبية للكاشف الضوئي هو الاعتماد الطيفي لمضاعف المجال المتكامل. لإنشاء أو معايرة نظام القياس الخاص بك لحساسية معينة ، ستحتاج إلى التفكير في الكرة والكاشف معًا.
أجهزة قياس الضوء هي مجموعة فرعية من مقاييس الإشعاع التي تستخدم كاشف كمي مع مرشحات مصممة لتقليد استجابة طيف المراقب البشري النموذجي. يصف مصطلح "وظيفة الكفاءة المضيئة" خصوصية هذه الاستجابة.
التجويف هو المقياس القياسي للتدفق الضوئي. تجمع وظيفة استجابة الكاشف بين التدفق الإشعاعي الطيفي ونظام الترجيح المحدد مسبقًا لتوليد مقياس لومن.
مجال القياس الضوئي هو تقنية القياس الفيزيائية الوحيدة التي تعتمد فقط على الرؤية البشرية.
عند إعداده كمقياس ضوئي ، قد تأخذ الكرة التكاملية قراءات عبر الأجزاء المرئية والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية من الطيف الكهرومغناطيسي. نظرًا لأنه يزيل تأثيرات الإضاءة غير المباشرة والتشتت الهندسي ، فهو مثالي لمقارنة شدة الإضاءة لمصادر الإضاءة المباشرة.
قد يحدد شدة الحزمة الأولية لأن توهين المصادر القوية الموازية مثل الليزر هو وظيفة مباشرة للشكل الكروي.

انعكاس ونفاذية المواد
تعد قياسات الانعكاس والنفاذية للمواد المنتشرة أو المتناثرة هي الاستخدامات الأكثر شيوعًا لدمج الكرات. من الشائع أخذ القراءات بشكل طيفي ، أي كدالة لطول الموجة. ومع ذلك ، يمكن استخدام كاشفات الاستجابة الضوئية لتحديد الانعكاس المضيء والنفاذية.
نفاذية الانتشار هي مقياس للأشعة فوق البنفسجية يستخدم لتقييم الحماية من الأشعة فوق البنفسجية التي توفرها الحاويات الصيدلانية ، والملابس الواقية من الشمس ، وطلاءات السيارات. تعد الدهانات والمنسوجات وفنون الرسم مجرد عدد قليل من الشركات التي تحدد استخدام الألوان في الطيف المرئي وتنظمه. يتم حساب انبعاث طلاءات ورقائق التحكم الحراري المستخدمة في تصميم المركبات الفضائية باستخدام الانعكاس الكلي لنصف كروي في الأشعة تحت الحمراء.
تتطلب قياسات الانعكاس وضع العينة في المخرج العكسي لمنفذ الدخول. تعكس العينة جزءًا من تدفق الحادث. ال دمج المجال يقيس الانعكاس المنتشر والمرايا نصف الكروي المشترك.

مصادر موحدة
• دمج المجال تم استخدامه بالفعل كمجمع لقياس التدفق الإشعاعي ، سواء كانت الكمية المطلقة للتدفق الناتج عن مصدر الضوء أو الكمية النسبية للتدفق المنقول أو المنعكس بواسطة المواد.
قد يوفر المنفذ المفتوح للكرة المدمجة المضاءة من الداخل إضاءة منتشرة على مساحة واسعة.
يتم إعداد الأضواء داخل مجال التكامل ، على طول الطريق حول نافذة المراقبة. غالبًا ما تكون الأضواء محمية من المؤخرة. يتناسب ناتج ضوء الكرة الأرضية مع القوة الكهربائية للمصباح. يسمح استخدام سلسلة من الأضواء بمصدر ضوء أقوى وتعتيم تدريجي للكثافة.
تستخدم معظم مصادر الإضاءة الكروية المتكاملة مصابيح هالوجين من التنجستن. عند استخدام مصدر طاقة يتم التحكم فيه بشكل صحيح ، يكون الضوء الصادر من هذه المصابيح موحدًا في جميع أنحاء الطيف بدون خطوط انبعاث مرئية أو تقلبات في التردد. عند استخدام معادلة إشعاع المجال بالاقتران مع معادلات الجسم الأسود لتدفق الإشعاع الطيفي ، فقد يقدر الإشعاع الطيفي للمصدر.

استخدامات أخرى لتكامل المجال
1. القياسات الضوئية والقياسات الضوئية والإشعاعية كلها ممكنة باستخدام دمج المجال. تلتقط الكرة المدمجة الضوء بسهولة أكبر بسبب شكلها الكروي ، مما يسمح بتكامل مصدر الضوء الداخلي. لكل نطاق طول موجي ، يكون للكرة المدمجة طبقة فريدة من نوعها على الجزء الداخلي من سطحها.
إذا حاول المرء تقديم ملخص للعديد من استخدامات مجال التكامل ، فيمكنه القيام بذلك على النحو التالي:
2. فحص مقدار الضوء الذي يعكسه عنصر ما أو ينقله. يسمح تركيب عنصر في منفذ دخول المجال المتكامل بوضع مصدر الضوء خلف الكائن ، مع تجميع الضوء المنعكس من طلاء الكائن بواسطة الكاشف. إذا تمت إزالة العنصر الذي يحجب الضوء ، فيمكن قياس تدفق خرج مصدر الضوء مباشرةً ، مما يسمح بحساب النفاذية. خيار آخر هو قياس انعكاس الكائن عن طريق تثبيته بزاوية قائمة على منفذ الإدخال.
3. الحجم الأمثل للكرة المتكاملة يعتمد على حجم مصدر الضوء. ومع ذلك ، غالبًا ما توفر الكرات الأكبر حجمًا تجانسًا أفضل بسبب سطحها الأكبر.
4. ل دمج المجال هو ملحق مفيد لمقياس الطيف حيث يمكنه قياس الطول الموجي السائد للطيف واللون وتوزيع الطاقة الطيفية.
5. يمكن دمج الثنائيات الليزرية والمصادر المتباينة الأخرى باستخدام مجال تكامل. يمكنك بنائه للسماح بمجموعة واسعة من زوايا الوقوع عبر مساحة شاسعة ، لكن القيام بذلك من شأنه أن يضعف إشارة الكاشف.
6. توفر هذه الأجهزة ، التي تعمل بشكل مشابه لمصحح جيب التمام ، طريقة ممتازة لقياس الإشعاع. قد توفر فتحة خرج الكرة المدمجة المصممة جيدًا مصدرًا منتشرًا مثاليًا تقريبًا ومصدر ضوء لامبرت مستقل عن زاوية الرؤية.
7. سيأتي الضوء من خارج مجال التكامل في ظل هذه الظروف (قياس 2-pi).
8. يعتبر الزجاج المستخدم في البيوت الزجاجية والتطبيقات الزراعية الأخرى مثالًا جيدًا لمادة يتم استخدام مجال تكاملها جيدًا في الحصول على معلومات طيف دقيقة وشاملة من خلال قياسات الانعكاس والإرسال.

وفي الختام
فعالة من حيث التكلفة ومرنة ، LISUNيمكن إعداد المجالات المتكاملة للأغراض العامة في تكوينات مختلفة لتناسب مجموعة واسعة من الاحتياجات. يمكن تحقيق العديد من وظائف المجال المتكاملة المختلفة ، مثل تحقيق الإضاءة الموحدة ، وقياس الضوء ، وتحديد الانعكاس ، باستخدام كرة واحدة ومجموعة واسعة من الملحقات.
LISUNالصورة تعد المجالات خيارًا عمليًا للجمع بين قياس الضوء الكروي وتوصيف الضوء للعملاء الذين لا يطلبون تجانسًا دقيقًا أو قياسات دقيقة.
إذا كان لا يمكن قياس العينة بدقة باستخدام طريقة استقبال الضوء المباشر للكاشف العادي ، فيمكن أن تساعد كرة التكامل. تعمل المحاليل والعدسات شبه الشفافة أو غير الشفافة على تغيير مسار الضوء وهي مرشحة مثالية للقياس باستخدام كرة تكاملية.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:IS-*M