Qu’est-ce qu’une sphère d’intégration ?
Une sphère d’intégration est un dispositif sphérique qui réfléchit la lumière de manière uniforme. L’intérieur est recouvert d’un matériau de diffusion de la lumière à haute réflectivité, tel que le dioxyde de titane. La lumière incidente est ensuite réfléchie de façon multiple dans différentes directions. La réflexion répétée de la lumière à l’intérieur de la sphère d’intégration permet d’extraire une lumière uniforme et intégrée dans l’espace. Il existe une large gamme de types, des petites sphères de quelques dizaines de centimètres aux grandes sphères de plusieurs mètres. Elles sont fréquemment utilisées pour l’évaluation de la qualité des lasers et des sources lumineuses. Mais également comme équipement expérimental dans les instituts de recherche.
Utilisations des sphères d’intégration
Les sphères d’intégration peuvent être utilisées pour homogénéiser et extraire la lumière ou pour émettre une lumière uniforme. Par exemple, la lumière homogénéisée par une sphère d’intégration convient pour détecter l’intensité d’une source lumineuse. De plus, lors de la mesure de la réflectance et de la transmittance, il est possible de détecter la réflexion et la transmission dues à la diffusion en plus de la lumière directement irradiée. En somme, ils peuvent être utilisés comme source lumineuse pour émettre de la lumière. Cette dernière est homogénéisée grâce à la sphère d’intégration. Des réflexions répétées à l’intérieur de cette dernière permettent de produire une source lumineuse d’intensité constante.
Principe de la sphère d’intégration
La structure d’une sphère d’intégration est très simple. Cependant, selon l’usage qu’il en est fait, la direction dans laquelle la lumière est incidente et la partie de la sphère où elle est détectée varient. Cette section présente le principe de la mesure de la réflectance et de la transmittance caractéristiques.
La sphère d’intégration est un dispositif important pour mesurer la réflectance ou la transmittance d’un échantillon. En utilisant une sphère d’intégration, il est possible de détecter : En premier, la réflexion et la transmission de la lumière causée par la diffusion. En second, la lumière qui frappe directement l’échantillon. La structure de la sphère d’intégration est telle que la lumière est incidente d’un côté et que l’échantillon est placé de l’autre côté. Il est important que le détecteur soit placé en bas. Le but étant que la lumière provenant d’une source directe ne pénètre pas dans l’échantillon. Cependant, comme cette méthode est relative à un échantillon de référence, celle-ci doit être réglée avec précision.
D’autres méthodes de détection de la lumière et d’utilisation comme source de lumière sont également disponibles. Comme la lumière diffère souvent en intensité selon sa direction, les sphères d’intégration peuvent être utilisées à divers endroits. Si cela est fait, elles peuvent alors obtenir une uniformité au moyen de la réflexion et de la diffusion. Cet équipement est largement utilisé, principalement dans les universités et autres instituts de recherche.