微光亮度积分球论文和设计-项国斐

全文摘要

本实用新型涉及光学电子测量设备领域，尤其是公开了一种微光亮度积分球，包括积分球本体、形成于积分球本体内的球形内腔，设于积分球本体上的进光口和出光口；所述球形内腔的内壁设有沿球形内腔经线方向延伸的经线凸条和沿球形内腔纬线方向延伸的纬线凸条；球形内腔的内壁涂覆有铝层。本实用新型结构简单，制造和使用成本低，从根本提升微光亮度积分球对紫外光的反射率和稳定性。

主设计要求

1.一种微光亮度积分球，包括积分球本体（1）、形成于积分球本体（1）内的球形内腔（2），设于积分球本体（1）上的进光口和出光口；其特征在于：所述球形内腔（2）的内壁设有沿球形内腔（2）经线方向延伸的经线凸条（21）和沿球形内腔（2）纬线方向延伸的纬线凸条（22）；球形内腔（2）的内壁涂覆有铝层。

设计方案

2.根据权利要求1所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述经线凸条（21）和纬线凸条（22）的横截面呈半圆形。

3.根据权利要求2所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述经线凸条（21）和纬线凸条（22）的数量均至少为50条。

4.根据权利要求3所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述经线凸条（21）和纬线凸条（22）的直径为球形内腔（2）直径的七十分之一。

5.根据权利要求1所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述铝层的厚度为0.2mm。

6.根据权利要求1或2所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述积分球本体（1）包括左半体（11）和可拆卸左半体（11）的右半体（12）；所述球形内腔（2）包括位于左半体（11）上的半球形的左半腔（23）和位于右半体（11）上的右半腔（24），左半腔（23）连接右半腔（24）；所述进光口位于左半体（11）的右半体（12）接合处；所述出光口设于左半腔（23）或右半腔（24）凹陷的最底部。

7.根据权利要求6所述的微光亮度积分球，其特征在于：还包括光纤连接件（3），该光纤连接件（3）包括板体（31）和设于板体（31）上、正对进光孔处的光纤插孔（32）；所述板体（31）上设有供第一紧固件穿过连接左半体（11）和右半体（12）的第一安装孔（4）。

8.根据权利要求6所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述左半体（11）和右半体（12）底部均可拆卸连接于底板（5）上，所述底板（5）上设有供第二紧固件穿过连接外部设备的第二安装孔（51）。

9.根据权利要求1所述的微光亮度积分球，其特征在于：所述出光口处设有挡光板（6），该挡光板（6）具有可转动连接积分球本体（1）上的旋转端（61）和可绕旋转端（61）旋转的固定端（62），所述固定端（62）设有勾部（63），所述积分球本体（1）上设有在挡光板（6）旋转至遮住出光口处时连接勾部（63）的卡部（13）。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光学电子测量设备领域，尤其是涉及一种微光亮度积分球。

背景技术

微光亮度积分球，又称为微光亮度光通球。它是一个中空的，在内壁涂有一层平整的漫反射材料的完整球壳。它的主要功能是收集光，能够把很微弱的，分散的光收集起来，集中到一起。收集的光可以作为一个散射光源或用于测量。例如，色彩的测量、光度的测量，激光和LED的测量、荧光的研究、拉曼散射样品的研究等等。同时，微光亮度积分球具有设备简单、操作方便、准确度高及速度快的特点，因此广泛地用于光源生产、照明工程和科学研究领域。

微光亮度积分球可以应用于近红外光、可见光及紫外光。其收集光的效率主要由光线的种类、积分球内部的光路结构，内壁的涂层材料及其纹理所决定。微光亮度积分球涂层反射率ρ(λ)是微光亮度积分球重要的质量指标。

目前市场上的微光亮度积分球内壁涂层主要是用普通硫酸钡或高反射率涂层进行喷涂。它们对可见光的反射率较高，但对紫外光的反射率却很低，通常不到10%。而且由于主要的涂层方式是喷涂，涂层颗粒是否均匀受喷涂技术的影响很大，因此对紫外光的反射率也很不稳定，测量误差较大。

例如专利号为200520069235.2，名称为《一种用于干式化学检测的积分球装置》，申请号为201010581443.6 的发明专利申请公开积分球，并在积分球左右两侧及下方各开一个孔，并在左、右侧开孔的旁边各安装有避光筒，避光筒内分别安装光源和光栏，下方开孔旁边安装一个光栏。该申请漫射积分球的漫设性能得到了一定的提高。但是其结构复杂，需要2套光源，使用成本高，即通过增设光源提高反射效果，没从根本上提高漫设效果，即对但对紫外光的反射率却很低，通常不到10%。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种微光亮度积分球，使用成本低，能从根本提升微光亮度积分球对紫外光的反射率和稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种微光亮度积分球，包括积分球本体、形成于积分球本体内的球形内腔，设于积分球本体上的进光口和出光口；所述球形内腔的内壁设有沿球形内腔经线方向延伸的经线凸条和沿球形内腔纬线方向延伸的纬线凸条；球形内腔的内壁涂覆有铝层。本发明采用铝层作为微光亮度积分球的内壁涂层，同时增设径线凸条和纬线凸条大大的提高了微光亮度积分球在紫外光范围内的反射率和稳定性。反射率达到了85%以上，测量误差小于5%，而且无需增设光源数量，降低了使用成本。

进一步地，所述经线凸条和纬线凸条的横截面呈半圆形。该设计的反射光线温柔，且反射量多，面积大，使用效果好。

进一步地，所述经线凸条和纬线凸条的数量均至少为50条。数量适当，效果好，且易于生产。

进一步地，所述经线凸条和纬线凸条的直径为球形内腔直径的七十分之一。尺寸适中，使用效果好，易于生产。

进一步地，所述铝层的厚度为0.2mm。厚度适中，成本低的同时保证反射效果。

进一步地，所述积分球本体包括左半体和可拆卸左半体的右半体；所述球形内腔包括位于左半体上的半球形的左半腔和位于右半体上的右半腔，左半腔连接右半腔；所述进光口位于左半体的右半体接合处；所述出光口设于左半腔或右半腔凹陷的最底部。拆装方便，使用效果好，而且反射效果好。

进一步地，还包括光纤连接件，该光纤连接件包括板体和设于板体上、正对进光孔处的光纤插孔；所述板体上设有供第一紧固件穿过连接左半体和右半体的第一安装孔。光纤插孔可连接光纤，实现光的远距离传播，光纤插孔和板体可保证光纤在进光口处安装的牢固性和稳定性；所述第一安装孔将左半体、右半体及板体牢固地连接在一起，也进一步提高了光纤插接的牢固性。

进一步地，所述左半体和右半体底部均可拆卸连接于底板上，所述底板上设有供第二紧固件穿过连接外部设备的第二安装孔。进一步提高了左半体和右半体连接的牢固性和稳定性；第二安装孔可方便底板的固定。

进一步地，所述出光口处设有挡光板。该挡光板可防止光未经漫反射直接从出光口射出。

综上所述，本实用新型结构简单，制造和使用成本低，从根本提升微光亮度积分球对紫外光的反射率和稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的右视图；

图3为图2的A部放大图；

图4为本实用新型的主视图；

图5为本实用新型的右视图；

图6为本实用新型的光纤连接件右视图；

图7为本实用新型的光线连接件主视图；

图8为本实用新型的光线连接件立体图；

图9为本实用新型的挡光板主视图；

图10为本实用新型的挡光板立体图；

其中，积分球本体1、左半体11、右半体12、卡部13；球形内腔2、经线凸条21、纬线凸条22、左半腔23、右半腔24；光纤连接件3、板体31、光纤插孔32；第一安装孔4；底板5、第二安装孔51；挡光板6、旋转端61、固定端62、勾部63。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-10所示，一种微光亮度积分球，包括积分球本体1、球形内腔2、进光口及出光口。其中，球形内腔2形成于积分球本体1内，球形内腔2呈球形。所述进光口和出光口设于积分球本体1上，且进光口和出光口均连通球形内腔2。所述球形内腔2的内壁设有经线凸条21和纬线凸条22，其中，经线凸条21沿球形内腔2经线方向延伸，纬线凸条22沿球形内腔2纬线方向延伸。球形内腔2的内壁涂覆有铝层。所述铝层的厚度可根据需要设置，为了降低使用成本，同时保证反射效果，于是将所述铝层厚度设置为0.2mm。

所述经线凸条21和纬线凸条22的形状、尺寸、数量均可根据需要设计，但是在本实施例中，所述经线凸条21和纬线凸条22的横截面均呈半圆形。而且，所述经线凸条21和纬线凸条22的数量均至少为50条，最好是55条。再者，所述经线凸条21和纬线凸条22的直径为球形内腔2直径的七十分之一。

具体的，所述积分球本体1包括左半体11和右半体12；左半体11可拆卸连接右半体12，该可拆连接方式可根据需要设计，最好是左半体11和右半体12一侧铰接，另一侧卡接。同样地，所述球形内腔2包括左半腔23和右半腔24，左半腔23和右半腔24均呈半球形。左半腔23位于左半体11表面，右半腔24位于右半体11表面，左半腔23与右半腔24连接成球形。所述进光口位于左半体11的右半体12接合处；所述出光口设于左半腔23或右半腔24凹陷的最底部。

作为优选，本实用新型还加设了光纤连接件3，该光纤连接件3用于连接光纤，保证进入进光口的光线亮度。该光纤连接件3包括板体31和光纤插孔32。光纤插孔32设于板体31上，且光纤插孔32正对进光孔处，进而在使用时光纤插头可从光纤插孔32插入进光孔内。所述板体31上设有第一安装孔4，第一安装孔4供第一紧固件穿过连接左半体11和右半体12。该第一紧固件采用现有的螺丝、螺栓、螺杆等零件。

所述左半体11和右半体12底部均可拆卸连接于底板5上，该可拆卸连接方式可以是插接、卡接、通过螺丝零件进行连接等。所述底板5上设有第二安装孔51，第二安装孔51供第二紧固件穿过连接外部设备。第二紧固件结构可采用与第一紧固件相同的零件。

此外，所述出光口处设有挡光板6，该挡光板6采用现有的结构，此处不再赘述，该挡光板6具有旋转端61和固定端62，旋转端61可转动连接积分球本体1上，固定端62可绕旋转端61旋转。所述固定端62设有勾部63，所述积分球本体1上设有卡部13，在挡光板6旋转至遮住出光口处时，勾部63连接卡部13，该卡部可以是勾部63能勾住的凸柱结构。

实现过程：本实用新型采用金属铝作为微光亮度积分球的内壁涂层材料。在镀膜前，先将金属铝碾压成0.2mm的薄片，使用数控铣床在金属铝薄片上雕刻出纹理，该纹理即经线凸条21和纬线凸条22。然后将具有这一特殊纹理的金属铝薄片，通过电镀的方式粘结到积分球的内壁上，即形成铝层。当然也可直接在胃管亮度积分球内壁加工处经线凸条21和纬线凸条22，然后再电镀上铝层。

采用金属铝作为微光亮度积分球的内壁涂层，采用镀铝的涂层工艺，且设计了固定的压花纹理。大大的提高了微光亮度积分球在紫外光范围内的反射率和稳定性。反射率达到了85%以上，测量误差小于5%。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

设计图

微光亮度积分球论文和设计

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设计说明书

设计图

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