Sorgente luminosa omogenea con sfera integratrice – standard di luminanza e radianza
Gli standard di luminanza e radianza Opsytec sono sorgenti luminose omogenee basate su una sfera integratrice che emettono in modo uniforme e quasi perfettamente lambertiano su tutta la loro superficie emittente. Sono utilizzati in fotometria e radiometria, in particolare per la taratura e la caratterizzazione di telecamere e dispositivi di misura ottici, nonché per la determinazione delle proprietà di riflessione, trasmissione e assorbimento dei materiali. Sono disponibili diametri da 75 mm a 2500 mm con rivestimenti in solfato di bario, PTFE o oro.
Le grandezze alla base sono spiegate in Grandezze radiometriche.
Il funzionamento si basa sul principio della sfera integratrice. La sfera integratrice è costituita da una struttura sferica cava con una superficie interna altamente riflettente. Questa superficie è rivestita con un rivestimento diffusivo di solfato di bario, PTFE o oro, che, a seconda del materiale e della lunghezza d'onda, disperde fino al 99% della luce incidente. Questa proprietà consente alla sfera di distribuire la luce in modo uniforme in tutte le direzioni ed eliminare gli effetti direzionali.
Per gli standard di luminanza e radianza, le sorgenti luminose sono posizionate all'esterno e illuminano l'interno della sfera.
Ogni sfera integratrice Opsytec viene realizzata in base alle esigenze specifiche del cliente per garantire prestazioni ottimali per applicazioni specifiche.
Un'altra caratteristica degli standard di luminanza e radianza di Opsytec Dr. Gröbel GmbH è la capacità di integrare più sorgenti luminose contemporaneamente. Queste possono essere azionate opzionalmente singolarmente o in gruppi e possono essere dimmerate o dotate di un diaframma meccanico manuale o motorizzato. Gli schermi vengono utilizzati quando è necessario regolare i livelli di luminanza e radianza, ma le lampade non possono essere dimmerate o variare spettralmente.
Esempi di riferimento: luminanza e omogeneità
Due standard già realizzati mostrano quale luminanza e quale omogeneità raggiunge una sfera integratrice come sorgente luminosa omogenea:
| Configurazione | Sorgenti luminose | Luminanza | Omogeneità |
|---|---|---|---|
| Sfera 300 mm, apertura di uscita 50 mm, solfato di bario | 4 lampade alogene (max. 8) | 12.000 cd/m² | oltre il 99,5% su tutta la superficie |
| Sfera 2500 mm, apertura di uscita 1200 mm, PTFE | 25 lampade alogene da 1000 W ciascuna, una delle quali con diaframma a iride motorizzato | 76.000 cd/m² | oltre il 98% sulla superficie utile |
L'apertura di uscita occupa circa lo 0,7% della superficie interna della sfera nella sfera da 300 mm e circa il 6% nella sfera da 2500 mm. Quanto più grande è la superficie di uscita rispetto alla sfera, tanto più difficile è mantenere l'omogeneità.
Calcolate la radianza e la luminanza individualmente
Gratuito nel browser, senza necessità di registrazione.
La luminanza e la radianza raggiunte da una sfera integratrice dipendono dal diametro, dal rivestimento, dalle dimensioni delle aperture e dalla configurazione delle lampade. Il calcolatore mostra la radianza, la luminanza e la radianza spettrale all'apertura di uscita – con solfato di bario, PTFE o oro – e fornisce un primo progetto con vista 3D e report PDF, prima di approfondire insieme i dettagli.
Le seguenti lampade sono possibili come sorgenti luminose omogenee per campioni di luminanza o radianza:
Le lampade alogene sono comunemente utilizzate perché offrono uno spettro continuo nel campo del visibile. Sono ideali per applicazioni che richiedono un'elevata fedeltà cromatica e uno spettro continuo. Le lampade alogene sono disponibili anche in diverse potenze, consentendo flessibilità di scelta.
I diodi a emissione luminosa (LED) vengono sempre più utilizzati come campioni di luminanza e di radianza. I LED offrono numerosi vantaggi, tra cui lunga durata, efficienza energetica e la possibilità di selezionare lunghezze d'onda specifiche. I LED consentono un controllo preciso dell'intensità luminosa e un tempo di risposta rapido, il che li rende particolarmente interessanti per le applicazioni moderne. La luminanza ottenuta è superiore a quella delle tradizionali sfere integratrici con lampade alogene.
Le lampade a deuterio producono uno spettro continuo da circa 200 a 400 nm, il che le rende ideali per applicazioni che richiedono radiazione UV.
Gli emettitori IR, come gli emettitori al tungsteno, producono uno spettro continuo con un massimo nel campo dell'infrarosso vicino e medio e sono spesso utilizzati nella spettroscopia IR e nella termografia. Gli emettitori IR sono disponibili anche per applicazioni sottovuoto.
Queste lampade vengono utilizzate come campioni di luminanza e radianza nelle seguenti applicazioni di sorgenti luminose omogenee:
- Taratura di dispositivi di misura per luminanza e radianza
- Generazione di una sorgente luminosa omogenea con valori di luminanza definiti per la caratterizzazione di sistemi di telecamere
- Fornitura di valori di riferimento per il controllo qualità nell'industria dell'illuminazione
- Supporto alla ricerca e allo sviluppo nel campo dell'ottica e della fotometria
- Caratterizzazione di riflessione, trasmissione e assorbimento, dove un'illuminazione uniforme garantisce i risultati.
Dati tecnici, accessori e supporti per standard di luminanza / radianza
| Diametro | 75 mm - 2500 mm |
| su richiesta, specifico per il cliente | |
| Rivestimento | Solfato di bario (BaSO4) |
| PTFE | |
| Oro | |
| Lunghezze d'onda | BaSO4 300–2400 nm |
| PTFE 200–2500 nm | |
| Oro 0,7–20 µm | |
| Porte | 1 (standard) |
| Porte per lampada | 1–25 |
| Accessori | Unità di controllo UControl |
| Sensori RMD | |
| Spettrometro | |
| Aperture per porta |
Codici d'ordine, dotazione di fornitura, accessori e versioni
| Rivestimento | Intervallo di lunghezza d'onda |
|---|---|
| Solfato di bario (BaSO₄) | 300–2400 nm |
| PTFE | 200–2500 nm |
| Oro | 0.7–20 µm |
Il rivestimento determina l'intervallo di lunghezza d'onda utilizzabile. Se non siete sicuri di quale sia quello giusto, siamo lieti di consigliarVi.
| Diametro interno | Nota |
|---|---|
| 75 mm | |
| 100 mm | |
| 150 mm | |
| 300 mm | |
| 500 mm | |
| 600 mm | |
| 800 mm | |
| 1000 mm | |
| su specifica del cliente | si prega di indicarlo nella vostra richiesta |
I numeri d'ordine delle sfere sono riportati nella pagina sfere integratrici; uno standard è composto dalla sfera, dalla lampada e dal controllo insieme ed è assemblato per il vostro compito di misura.
| Numero | Nota |
|---|---|
| da 1 a 25 | a seconda della radianza richiesta |
Disponibili come accessori: l'unità di controllo UControl, sensori RMD, spettrometri e schermi per porte.
L'esempio mostra uno standard di radianza con una porta di uscita di 1200 mm e un diametro di 2500 mm. Sono state utilizzate 25 lampade alogene (1000 W ciascuna), una delle quali con diaframma a iride motorizzato. La luminanza della grande sfera integratrice è di 76.000 cd/m². L'omogeneità è superiore al 98% sulla superficie da realizzare. materiale: PTFE
Domande frequenti sulle sorgenti luminose omogenee
Molto omogenea, a condizione che l'apertura di uscita sia piccola rispetto alla sfera. Uno standard di luminanza Opsytec con un diametro di 300 mm e un'apertura di uscita di 50 mm raggiunge un'omogeneità superiore al 99,5% su tutta la superficie, uno standard di radianza con un diametro di 2500 mm e un'apertura di uscita di 1200 mm oltre il 98% sulla superficie utile. Quanto più grande è l'apertura di uscita rispetto alla sfera, tanto più difficile è mantenere questa omogeneità.
Uno standard di luminanza fornisce la luminanza in cd/m², cioè la radiazione ponderata con l'efficienza luminosa spettrale V(λ) dell'occhio; serve per la taratura di telecamere e luminanzometri nel campo del visibile. Uno standard di radianza fornisce la radianza in W/(m²·sr) o, in forma spettrale, in W/(m²·sr·nm) e non è legato a V(λ) – con una lampada al deuterio o un radiatore IR anche per applicazioni UV e IR. Entrambi si basano sulla stessa sfera integratrice; la sorgente luminosa e il rivestimento determinano il campo spettrale.
Il diametro della sfera dipende dall'apertura di uscita, perché l'omogeneità dipende dal rapporto tra la superficie dell'apertura e la superficie interna della sfera. Con un'apertura di uscita di 50 mm in una sfera da 300 mm questo rapporto è di circa lo 0,7% e l'omogeneità supera il 99,5%; con un'apertura di uscita di 1200 mm in una sfera da 2500 mm è di circa il 6%, con un'omogeneità superiore al 98%. Opsytec realizza standard di luminanza e radianza da 75 mm a 2,5 m; il calcolatore per sfere integratrici in questa pagina calcola la luminanza e la radianza raggiunte da un progetto.
Pubblicazioni che utilizzano sfere integratrici Opsytec
Non teniamo una bibliografia separata per questo singolo dispositivo – le pubblicazioni di norma citano la famiglia di prodotti, non il modello. Qui sono elencati i 3 lavori più recenti in cui sono state utilizzate sfere integratrici Opsytec.
| Titolo | Autori | Rivista | Anno |
|---|---|---|---|
| Luminescence and Photochromism in Lanthanide‐Doped Hackmanites | Baggott, J.; Tuomisto, M.; Williams, J. A. G. et al. | Advanced Optical Materials | 2026 |
| Customizing Tactile and Visual Perceptions of Organic Light–Emitting Diodes by Surface Coatings | Buhl, J.; Cojocaru, A.; Gerken, M. | Advanced Intelligent Systems | 2021 |
| Design of Instrumentation & Control and Optical Table Instruments for the Divertor Flow Monitor Diagnostic at ITER | — | — | — |
Downloads
Le schede tecniche sono disponibili in tedesco e inglese. Fa fede la versione inglese.
