将待测样品置于球壁或球心，把光束引入球内，并依次照射样品和球内壁的高漫反射涂层（或已知反射比的标准反射体），从样品及球内壁反射的光束，经球内多次反射后，在球壁产生的辐射照度与样品及球内初次被照面的反射比有关。在球内壁另一位置的探测器将分别产生两个输出信号，其比值即为样品反射比的一定测量。若用标准反射体，则探测器的两个输出信号比就是样品与标准反射体的反射比之比值，因此给出反射比的相对测量。将待测样品置于球壁或球心，把光束引入球内（或在入射孔处放一漫透射体），并在入射孔与样品之间用挡板屏蔽。进入球内的光束经多次反射后，使球壁成为一个理想的漫射光源。将探测器一次对准样品和球壁某部位测量，其比值就是样品的反射比。在天文学领域，积分球帮助科学家研究星球的内部结构，探索宇宙的奥秘。手机摄像头积分球厂商
但是无论是测透射还是测反射，具有各向异性的样品光束在积分球体内进行全方面的漫反射,然后一个被平均化了的光信号被置于积分球底部(或上部)的光电倍增管接收并加以进一步的放大。这就是积分球检测器的简单放大原理。这种积分球检测器的优点是克服了传统的单一使用光电倍增管作为检测器所产生的弊病，对于不同的样品光束的形状则无需再加考虑了，使光电倍增管的光电面接受的光束形状和位置几乎一致，较终使测试精度得以提高了。为获得较高的测量准确度，积分球的开孔比应尽可能小。开孔比定义为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。D55光源积分球UV波段积分球与高斯定律相结合，揭示了电磁场中球对称问题的解。
显然，有的积分球采用平面挡板封贴于2π开口处，这样就严重破坏了球体的球面度，进而影响光线散射的均匀性。特别是当2π开口比较大时，这种影响就更加明显。积分球的外观确是个中空的球体，外壁由金属构成，内壁涂有扩散率很高的物质，如:硫酸钡(BaSO4)或诗贝伦(SPEKTRON);硫酸钡涂层的积分球价格较便宜，等效透过率的基线平坦度 T入稍差，但反射率(P入)较高，可达到 P入≥0.92;而诗贝伦涂层的积分球刚好与硫酸钡涂层的相反，它的基线平坦度 T入 更趋于平直,但反射率稍差，P入≥0.80。它的内径可以做到从几十毫米~几百毫米不等;但内径越大则价格也越贵。
光源在球壁上任意一点上发生的光照度是由屡次反射光发生的光照度叠加而成的。这样，进入积分球的光经过内壁涂层屡次反射，在内壁上构成均匀照度。积分球常用于测验光源的光通量、色温、光效等参数，也可用于丈量物体的反射率和透过率等。较常见的积分球结构测色仪器为d/8结构，也有d/0结构。关于d/8结构测色仪，有两种丈量模式SCI和SCE；采用SCI丈量色彩能够有用的消除去物体外表纹路对色彩丈量的影响，进而取得物体的真实色彩特征。积分球内壁涂层反射率ρ(λ)和积分球等效透过率τ(λ)是积分球较重要的质量指标。
积分球在实验研究中有普遍的用途。其中一些应用包括:力学实验:积分球可以用于测量物体施加在它上面的力矩，用于研究物体的力学性质，如力的大小、方向和作用点等。力矩传感器:积分球所配备的传感器可以用于测量力矩，比如在机械工程中用于测量旋转部件的扭矩。姿态感知:积分球可以用于测量物体在空间中的姿态，如角位移和角速度等。这在航空航天、机器人和导航等领域中有着重要的应用。动态平衡:利用积分球的力矩测量功能，可以对旋转设备进行动态平衡，以提高其工作稳定性。积分球作为光源积分器，为光学系统提供了理想的光源条件。D55光源积分球UV波段
积分球在医学领域，如CT扫描、放射性的药物分布等，具有广泛应用。手机摄像头积分球厂商
积分球：1、光接收器：被测光经积分球上的小孔进入球内，在内壁上设置一个或两个光探测器，由光探测器输出的光电流与积分球内壁的照度成正比。这样就可以根据输出光电流的变化，得知进入积分球的光通量的变化。2、均匀照亮的物面：在积分球内壁上与出光孔对称地均匀设置几个灯泡（通常有四个或六个）。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀明亮的发光球面，该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性测量。3、球形平行光管：带有准直物镜、灯泡、和黑、白塞子的积分球称为球形平行光管，它用于测量望远系数的杂光系数。测量时，通过光电探测器分别测得黑体目标像和“白塞子”像的照度，也就是光电探测器分别测得的对应指示值，经过计算即可得到被测望远镜的杂光系数。因为，若望远镜对明亮天空中一个黑体目标的成像不是全黑的，则说明望远镜除对目标成像外，还有杂光射到像面上。手机摄像头积分球厂商
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