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霧度儀（又稱霧度計）中的積分球是一種關鍵光學組件，其工作原理基于光散射和漫反射的物理特性，主要用于測量透明或半透明材料的光學霧度（Haze）和透光率（Transmittance）。以下是其核心工作原理和步驟：
1.積分球的基本結構
積分球是一個內壁涂有高反射率漫反射材料（如硫酸鋇或聚四氟乙烯）的空心球體，內部中空，通常配備多個開口：
入射光入口：光源發出的光通過樣品后進入球體。
樣品窗口：放置待測樣品的區域。
探測器窗口：用于測量散射光和直接透射光的光電探測器。
擋板：防止光源直接照射探測器，確保只測量散射光。
2.霧度測量的關鍵步驟
?。?）光源發射光束
儀器內置光源（鹵素燈）發出一束平行光，照射到待測樣品（如塑料薄膜、玻璃等）。
?。?）光與樣品相互作用
透射光：部分光直接穿過樣品（未散射）。
散射光：部分光因樣品內部的微小顆粒、表面粗糙度或折射率不均勻發生散射（各向異性）。
?。?）積分球收集光線
直接透射光：通過樣品后未被散射的光線，沿原方向射出，被積分球另一側的探測器（透射光探測器）直接測量。
散射光：向各個方向散射的光被積分球內壁多次反射，最終均勻分布在整個球體內。球體內的另一探測器（散射光探測器）測量漫反射光的強度。
?。?）擋板的作用
擋板阻擋直接透射光進入散射光探測器，確保探測器僅測量散射成分。
3.霧度與透光率計算
總透射光通量（T?）：直接透射光+散射光。
*散射光通量（T?）：僅散射部分。
霧度（Haze）：散射光占總透射光的百分比
{Haze}=(T?)/(T?)X100%
透光率（Transmittance）：總透射光與入射光強度的比值。
4.積分球的核心功能
均勻化光信號：通過內壁的多次漫反射，將散射光分布均勻化，提高測量準確性。
分離光成分：區分直接透射光和散射光，這是霧度計算的關鍵。
減少誤差：高反射內涂層減少光吸收，確保探測器僅響應光通量變化。
5.應用場景
霧度儀積分球廣泛用于質檢、研發等領域，如：
透明塑料薄膜的霧度檢測。
汽車玻璃、顯示屏材料的透光性能評估。
包裝材料的清晰度測試。
總結
積分球通過收集和均勻化散射光，結合精確的光電探測，實現了對材料霧度和透光率的高精度測量。其設計核心在于分離直接光和散射光，并利用漫反射特性消除測量中的方向性誤差。
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