積分球の原理
積分球は拡散光の測定に使用されます。下図の通り、積分球の内部には高反射コーティング (一般的に反射率99％、非鏡面反射) が施されています。したがって拡散光が積分球の内壁に入射されると、反射と拡散を繰り返し、積分球の内壁のどの部分においても同じ分布強度となります。

球体に配置されたディテクターは、他の場所と同じ強度を取得し、ディテクターが検出するパワーは、ビーム拡散とは無関係に総入射パワーに比例します。(ディテクターは、散乱光のみを検出し、入射ビームを検出しないように配置されています)。理想的な積分球は、反射特性の表面を持つランバーシアンです。これは、表面に入射する光が表面上の2piステラジアン立体角ですべての方向に均一に散乱されることを意味します。Ophirで使用されている反射は、ランバート反射に非常によく似ています。

ステップ1 – 開始位置

3A-IS積分球センサーシリーズ
Ophirの積分球センサー3A-ISシリーズは、フォトダイオードセンサーに50mmの積分球が2つ採用されているので、入射ビーム拡がり角の依存性が非常に低くなっています。さらにディテクターに入射される光は強度が大きく減衰されるので、フォトダイオードのサチレーションレベルが1mW程度であるにも関わらず最大3W程度のパワーが測定可能です。3A-ISは、積分球とシリコンフォトダイオードを採用し波長域400-1100nmに対応しており、3A-IS-IRGはInGaAsと積分球を採用し波長域800-1700nmに対応しています。

特に指示がない限り、Ophirのセンサーおよびディスプレイは、ご購入日から18か月以内に再校正し、その後は年に一度再校正する必要があります。

Ophir水冷センサーは、サーモパイルディスク全体の熱流を測定するため、指定された制限内の水温や流量に全く影響されません。ただし、水温または水流量が急激に変化すると、流量/温度が再び安定するまで読み値が乱れる可能性があります。したがって、水冷センサーでは、水温が1℃/分より速く変化しないように指定しています。同様に、流量の突然の変化（たとえば、同じ給水ラインに接続されている別のデバイスのオンとオフの切り替え）により、パワー測定値に一時的な変化が発生する可能性があります。

Ophirフォトダイオードセンサーを含むすべてのパワーメーターは、ファイバー端からセンサーまで空間があります。大気中でのファイバーから照射されたパワーを測定するので、反射によるファイバー光の損失は考慮していません。実際の測定の際には、損失が起こらないようにファイバーを接続した上で、損失値を読み値に追加します。損失率は一般的に4％程度です。したがって、Ophirパワーメーターでの読み値が100mWの場合、実際のパワーは104mWになります。

ダメージスレッショルドは、ディテクター自体ではなく、球の内面のデータシートに記載されています。これは、球面がディテクターよりもずっと前にダメージスレッショルドに到達するためです。球体に入射するビームは、まず球体の反対側の内面に当たり、その時点でパワー密度が高すぎると、球体の内面に損傷を与えます。ビームが白色の拡散反射内球面に最初に当たった時から、ビームは複数回、拡散反射されます。入口ポートとディテクターの間に直接の線がないため、ディテクターに到達する光は球の内面の周りにすでに均一に分布していますが、球の壁への最初の衝突の光はまだ分布していません。したがって、デバイスの「ダメージスレッショルド」は、ビームが最初に内壁に当たるときのビームの最大パワー密度です。

余計な光が積分球に入射するのを防ぐため、使用していないポートを閉じる必要があります。しかし、拡散する白のポートプラグでポートを閉じると、プラグ表面が「積分」を行っている積分球内部の拡散領域として作用します。校正された積分球センサーの場合、この積分球内部の変化は校正に影響を与え、誤った指示値が導かれます。そのような場合は、黒の「ポートカバー」を使用する必要があります。

セレクションガイドをご参照ください。

Ophirの積分球センサーシリーズ3A-IS、3A-IS-IRGの積分球内部は、白い拡散反射コーティングが施されています。コーティングの反射に対してセンサーの感度は非常に高くなっています。コーティング吸収率が1％上昇すると、読み取り値が5％変化します。したがって、センサーのコーティングに汚れが付着したり、破損しないよう注意が必要です。定期的に調査・校正を行うことをお勧めいたします。