积分球光谱分析系统的测量原理

使用积分球搭配光度探头的测量系统虽然有简单可靠、工作稳定等优点，但测量颜色不方便，且不适应非连续光谱的测量，目前已较少使用。

目前LED灯具光色测量的首选方法是使用积分球配合光谱分析仪的测量系统，该系统基于积分球的测量理论，通过测量球面某点的相对光谱功率分布即可计算出主波长、峰值波长、半宽度、红色比、光通量、CCT、CRI、SDCM、Duv、X,Y等光色参数。

使用积分球光谱分析系统的测量步骤如下：

把标准灯置于积分球内并点亮，读取标准灯的光谱数据yref（λ）

用被测样品替换标准灯并点亮，读取样品灯的光谱数据ytest（λ）

因标准灯的光谱辐射通量已经通过校准获得，依据比较法的原则，可知:

Φtest（λ）- 样品灯的光谱辐射通量

Φref（λ）- 标准灯的光谱辐射通量校准值

ytest（λ）- 球内安装样品灯时的光谱读数

yref（λ）- 球内安装标准灯时的光谱读数

3. 自吸校正

通常LED照明产品具有光源不可拆分的特性，在积分球内测量时，其灯体或散热部件对光线具有强烈的吸收作用，这种被测样品对自己发射出的光线的吸收效应就称为自吸效应。当被测样品的尺寸和形状与标准灯差异较大时，积分球系统的响应常数会出现明显变化，就可能发生测量误差。

自吸效应是造成测量误差最主要的原因，在实际测量中，可以采用辅助灯泡来消除这种影响。因为积分球涂层的光谱反射率是不平坦的，所以自吸效应在不同波长上呈现出差异性，因此辅助灯通常选用能发射宽带光谱的全方向光强分布的卤素灯泡。

IES LM-79-08给出的自吸校正系数如下式：

yaux,test (λ)：球内安装辅助灯和样品灯，只点亮辅助灯时的光谱读数

yaux,ref (λ)： 球内安装辅助灯和标准灯，只点亮辅助灯时的光谱读数

因此，使用积分球光谱分析系统进行测量时，完整的光谱辐射通量计算公式如下：

Φtest（λ）- 球内安装辅助灯和样品灯，只点亮样品灯时的光谱辐射通量

Φref（λ）- 标准灯的光谱辐射通量校正值

ytest（λ）- 球内安装辅助灯和样品灯，只点亮样品灯时的光谱读数

yref（λ）- 球内安装辅助灯和标准灯，只点亮标准灯时的光谱读数

α（λ）- 自吸系数

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