很多光學(xué)儀器都采用了積分球結(jié)構(gòu)，例如三恩時(shí)品牌YH1810色彩霧度計(jì)和臺(tái)式分光測色儀YS6060，均采用了直徑為Φ154mm的積分球，而泰雙TS7700分光測色儀僅采用了直徑為Φ40mm的積分球。想必大家都猜到我們今天的主題了，我們今天來看看積分球尺寸大小和儀器性能有沒有關(guān)系？
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積分球工作原理

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理論上來說積分球的尺寸是越大越好，因?yàn)榉e分球的尺寸越大，那么積分球上的開孔面積或者是內(nèi)部突出結(jié)構(gòu)對于光源的合理均勻散步影響就越小。然而，我們采用積分球研究光學(xué)有以下幾點(diǎn)是需要考慮的：

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1、積分球大小受成本制約。積分球說到底是用于研究或者是儀器配件，其大小受成本制約，使用積分球的用戶或者是儀器，都是有采購預(yù)算的，因此為了能夠降低研究和使用成本，積分球大小應(yīng)該在性能達(dá)標(biāo)的前提下盡可能的小。

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2、積分球受體積制約。例如光學(xué)儀器上的積分球，其尺寸大小應(yīng)該與在儀器內(nèi)部的比例相協(xié)調(diào)，即積分球大小應(yīng)該能夠放置在儀器內(nèi)部，其比例不能太大。

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3、受光源功率制約。如果我們研究的光源功率固定，那么采用太大的積分球反而沒有多大的意義。而太小的積分球?qū)τ趦?nèi)部照射的均勻性、強(qiáng)度以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是有影響的，因此積分球大小應(yīng)該考慮光源的功率大小。

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4、性能提升幅度。理論上積分球尺寸越大則性能越好，但積分球做大成本會(huì)越高，其提升的性能幅度有限，即我們積分球尺寸大小的提升性價(jià)比反而很低。

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我們上面闡述了那么多，積分球尺寸大小到底和儀器性能有沒有關(guān)系呢？

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答案是有關(guān)系，但影響性能不是很大。通常來說儀器內(nèi)置的光源功率有限，因此儀器內(nèi)置的積分球會(huì)根據(jù)儀器的類型還確定積分球大小，由于積分球越大則開孔及相關(guān)功能性拓展越好，因此客觀的說儀器內(nèi)部積分球是越大越好的，但并不是說積分球大小就決定了儀器整體的性能高低。

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以上述我們提到的三恩時(shí)品牌臺(tái)式分光測色儀YS6060和TS7700為例，YS系列測色儀的內(nèi)置積分球大小比TS系列測色儀要大，兩者同是測色類型的光學(xué)儀器。單從積分球的大小來說，YS測色儀要比TS測色儀要好很多嗎？從兩種儀器的測量重復(fù)性性能上來看， 分光反射率YS比TS的標(biāo)準(zhǔn)偏差小0.04%，色度值偏差小0.01。

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因此，積分球尺寸大小和儀器性能是有一定關(guān)系的，但這種關(guān)系并不足以影響儀器的最終性能。我們上述進(jìn)行了類似的對比，但由于兩種光學(xué)儀器的內(nèi)置結(jié)構(gòu)和部件還是有很多不同的，僅從儀器測量的重復(fù)性給大家做一個(gè)參考。

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