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(gè)孔或幾個(gè)窗口，用作放置光接收器的進(jìn)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(jìn)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(cè)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(gè)球內(nèi)壁面積之比。

分光測(cè)色儀積分球

①光接收器

被測(cè)光通過積分球上的小孔進(jìn)入球，并在內(nèi)壁設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)光探測(cè)器，如硒光電池或光電倍增管。光探測(cè)器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比，即與進(jìn)入積分球的光通量成正比。這樣，進(jìn)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(gè)燈泡(通常有四個(gè)或六個(gè))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(cè)光學(xué)系統(tǒng)亮度均勻、視野大的物表面。該積分球用于測(cè)量相鏡的漸進(jìn)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(gè)孔。準(zhǔn)直物鏡安裝在孔內(nèi)，焦距等于球體內(nèi)壁直徑。幾個(gè)燈泡設(shè)置在靠近物鏡的殼體上，與水平軸對(duì)稱，要求它們發(fā)出的光不能直接射入物鏡。另一個(gè)孔安裝了一個(gè)中心開口的塞子，塞子外面覆蓋了一個(gè)內(nèi)壁涂有黑色吸收層的牛角形消光管，使通過塞子孔進(jìn)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(gè)全黑的目標(biāo)。取消開孔塞和消光管，換上白塞，球體將模擬一個(gè)亮度均勻的天空。帶準(zhǔn)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(cè)量望遠(yuǎn)系統(tǒng)的雜光系數(shù)。通過光電探測(cè)器測(cè)量黑體目標(biāo)圖像和“白塞子”照度，即光電探測(cè)器分別測(cè)量的相應(yīng)指示值，通過計(jì)算得到被測(cè)望遠(yuǎn)鏡的雜光系數(shù)。因?yàn)椋绻h(yuǎn)鏡對(duì)明亮天空中黑體目標(biāo)的成像不是全黑的，那么除了目標(biāo)成像外，望遠(yuǎn)鏡上還有雜光。