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专利名称：一种可抽真空积分球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种积分球，具体涉及ー种可抽真空光学积分球。
背景技术：
积分球是光度測量中的重要组件，一般都是用金属做成ー个内部空心的球，球的内表面均匀喷涂ー层具有朗伯漫射 特性且光谱选择性小、反射比高的涂层，在照明、遥感、建筑、摄影、分析等领域中涉及光谱光度测量的方面具有广泛应用。根据不同的用途，积分球主要可以分为光通量测量积分球、反射透射测量积分球、均匀光源积分球和余弦校正积分球。积分球的内壁涂层在很大程度上决定了积分球关键的光学性质和使用效果，而聚四氟こ烯具有优良的光学特性和耐高温、耐低温、耐腐蚀、耐气候、不粘附及无毒害等优良的理化性能，是用作积分球内衬的理想材料，以聚四氟こ烯为内衬的积分球具有广泛的应用领域和应用价值。但由于聚四氟こ烯的流动性差，使得以聚四氟こ烯为内衬的几何面难以制作，很长时间以来都没有满意的整体成型制作聚四氟こ烯积分球的方法，一度出现用所谓“夯实”法压制聚四氟こ烯粉末形成内腔反射层的方法，但“夯实”层的均匀性得不到保证，而且还因为会留下“夯实”头的痕迹而影响反射层的质量，进而影响到积分球的使用效果；后来又出现用用专门的模具，直接将聚四氟こ烯粉末压制成两个外形为长方体，内部为半球形的形状，再将两个半球对合形成积分球的方法，但这种方法制作的积分球，会因为没有高強度外壳的保护而很容易受到损坏，且很难制成大尺寸的积分球。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供以金属材质作为积分球主体，在积分球的球形内壁均匀喷涂聚四氟こ烯膜的方法制作积分球。为了达到上述目的，本实用新型提供了一种可抽真空积分球，所述积分球为内设有球形空腔的正方体；所述正方体由两个相同的截面呈等腰直角三角形的三棱柱组成；所述两个三棱柱内各设有ー个半球形空腔，两个半球形空腔组合成所述积分球内的球形空腔；所述正方体四个侧面各设有ー个与球形空腔连通的预留孔，且两两相对；所述预留孔设有与其匹配的塞子，所述积分球的球形空腔内壁设有聚四氟こ烯反射层。其中，塞子塞入积分球内的ー侧底面为凹面，该凹面的曲率半径与球形空腔内壁的曲率半径相等，且该凹面上也设有聚四氟こ烯反射层。球形空腔的球心位于所述正方体中心。其中一个三棱柱的斜侧面上设有大尺寸O形槽，该大尺寸O形槽设于半球形空腔外圈，且大尺寸O形槽内设有O形密封圏。三棱柱的大尺寸O形槽外圈均匀设有若干个螺纹孔，与其配合的另ー个三棱柱斜侧面的对应位置设有沉孔；所述两个三棱柱由螺丝通过沉孔和螺纹孔固连为一体。以上述预留孔的孔心为圆心，在三棱柱的直侧面上、沿预留孔的外周设有预留孔密封凹槽，所述预留孔密封凹槽内设有O形密封圈；预留孔密封凹槽的外圈均匀设有若干个塞子固定螺纹孔；所述塞子截面呈T形，且与所述塞子固定螺纹孔对应设有塞子通孔；所述塞子由螺丝通过塞子固定螺纹孔和塞子通孔固连在积分球的预留孔位置。本实用新型相对于现有技术具有以下优点其一，积分球采用铝材或铝合金材质制作，如果对稳定性有更高要求，还可以采用机械强度更高的材质制作，相对于用聚四氟こ烯粉末压制而成或直接用聚四氟こ烯材质切割的积分球而言，机械强度高。其ニ，聚四氟こ烯喷涂能够保证积分球内腔壁反射层的均匀一致，提高积分球反射与出射的均匀性和测量的准确性；同时，克服了制作大直径积分球无法以聚四氟こ烯做衬底的问题，可以制得以聚四氟こ烯为反射层衬底的大直径积分球，为制作高性能大直径积分球开辟了技术路径。其三，积分球可通过预留孔抽真空，可用于无大气干扰真空条件下的光学測量。其四，积分球外观呈正方体，不需要単独支架，方便安装；同时设置了多个预留孔，方便与其他技术相结合。

图I为本实用新型所述积分球的外形结构示意图。图2为本实用新型所述积分球沿四个预留孔所组成平面的剖面图。图3为图I和图2中带沉孔三棱柱结构透视图。图4为图I和图2中带螺纹孔三棱柱结构透视图。图中，I-带螺纹孔三棱柱，2-带沉孔三棱柱，3-预留孔，4-预留孔凹槽，5-塞子固定螺纹孔，6-沉孔，7-1-左半球空腔，7-2-右半球空腔，8-通孔，9-螺纹孔，10-大尺寸O形槽，Il-T形塞子，12-塞子通孔，13-球形内壁，14-塞子凹面。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型所述积分球的具体实施方式
进行详细说明。结合图I和图2，本实用新型所述积分球是由ー个内部挖空为右半球空腔7-2的带螺纹孔三棱柱I和另ー个内部挖空为左半球空腔7-1的带沉孔三棱柱2组成的ー个内部为球形空腔的正方体。带螺纹孔三棱柱I和带沉孔三棱柱2为大小相同的等腰直角三棱柱。其中，带螺纹孔三棱柱I的底面斜边所对应的三棱柱侧面(以下简称三棱柱斜侧面，即两个三棱柱连接连接面)上设有与右半球空腔7-2同心的大尺寸O形槽10 (參见图4)，大尺寸O形槽10外周设有螺纹孔9。组装时，在大尺寸O形槽10内放入对应的O形橡胶密封圏，用螺丝穿过沉孔6将两个三棱柱锁为一体。两个等腰直角三棱柱的底面直角边所对应的侧面(以下简称三棱柱直侧面)各设有ー个结构和形状相同的预留孔3，预留孔3外设有ー个与预留孔同圆心的预留孔密封凹槽4和六个具有一定深度的塞子固定螺纹孔5，六个塞子固定螺纹孔5分布在同一个圆周上，圆周的圆心与预留孔密封凹形槽4同心，组装后，四个预留孔3的中心正好位于正方体四个侧面的中心，同时也将处于由左半球空腔7-1和右半球空腔7-2组成的球形内壁13最大球径的圆周线上。预留孔在不做使用的时候，可以用与其配套的T形塞子11封堵，塞子塞入球形空腔的ー侧设置为凹面14，凹面14的曲率半径与球形内壁13的曲率半径相等，塞子上设有六个塞子通孔12，六个塞子通孔12的位置与塞子固定螺纹孔5的分布相匹配，封堵预留孔时，在预留孔密封凹形槽4中放入O形圈，然后用螺丝通过塞子通孔12和塞子固定螺纹孔5将T形塞子11固定。结合图3，以带沉孔三棱柱2的斜侧面中心为球心，在三棱柱内挖出ー个左半球空腔7-1，沿垂直于三棱柱斜侧面的方向，设置十五个通孔8，十五个通孔8均匀分布在三棱柱斜侧面上以球心为圆心的圆周上，通孔8延伸至带沉孔三棱柱2的两个直侧面时放大为较大尺寸，形成沉孔6。在三棱柱的两个直侧面各设有ー个结构和形状相同的预留孔3，预留孔3外设有ー个与预留孔同心的预留孔密封凹槽4和六个具有一定深度的塞子固定螺纹孔5，六个塞子固定螺纹孔5分布在同一个圆周上，圆周的圆心与预留孔密封凹槽4同心。结合图4，以带螺纹孔三棱柱I的斜侧面中心为球心，在三棱柱内挖出ー个右半球空腔7-2 ;以半球的球心为圆心，在带螺纹孔三棱柱I的斜侧面上设置ー个大尺寸O形槽10，用于放置O形密封圈；大尺寸O形槽10的周围，沿垂直于三棱柱斜侧面的方向，均匀设 置十五个具有一定深度的螺纹孔9，螺纹孔9均匀分布在三棱柱斜侧面上以半球心为圆心的圆周上，位置与设置在图3中的通孔8匹配；带螺纹孔三棱柱I的两个直侧面上也各设有ー个预留孔3，预留孔3外设有ー个与预留孔同心的预留孔密封凹槽4和六个具有一定深度的塞子固定螺纹孔5，预留孔3、预留孔密封凹槽4和塞子固定螺纹孔5的结构和分布与图3中的情况相同。结合图2、图3和图4，左半球空腔7-1和右半球空腔7_2形成的球形内壁13和T形塞子11的塞子凹面14上均匀喷涂聚四氟こ烯，形成聚四氟こ烯衬底。
权利要求1.一种可抽真空积分球，其特征在于所述积分球为内设有球形空腔的正方体；所述正方体由两个相同的截面呈等腰直角三角形的三棱柱组成；所述两个三棱柱内各设有ー个半球形空腔，两个半球形空腔组合成所述积分球内的球形空腔；所述正方体四个侧面各设有ー个与球形空腔连通的预留孔，且两两相对；所述预留孔设有与其匹配的塞子，所述积分球的球形空腔内壁设有聚四氟こ烯反射层。
2.根据权利要求I所述的可抽真空积分球，其特征在于所述塞子塞入积分球内的一侧底面为凹面，该凹面的曲率半径与球形空腔内壁的曲率半径相等,且该凹面上也设有聚四氟こ烯反射层。
3.根据权利要求I所述的可抽真空积分球，其特征在于所述球形空腔的球心位于所述正方体中心。
4.根据权利要求1、2或3任一所述的可抽真空积分球，其特征在于其中一个三棱柱的斜侧面上设有大尺寸O形槽，该大尺寸O形槽设于半球形空腔外圈，且大尺寸O形槽内设有O形密封圏。
5.根据权利要求4所述的可抽真空积分球，其特征在于所述三棱柱的大尺寸O形槽外圈均匀设有若干个螺纹孔，与其配合的另ー个三棱柱斜侧面的对应位置设有沉孔；所述两个三棱柱由螺丝通过沉孔和螺纹孔固连为一体。
6.根据权利要求1、2或3任一所述的可抽真空积分球，其特征在于所述预留孔外圈设有预留孔密封凹槽，所述预留孔密封凹槽内设有O形密封圏。
7.根据权利要求6所述的可抽真空积分球，其特征在于所述预留孔密封凹槽的外圈均匀设有若干个塞子固定螺纹孔；所述塞子截面呈T形，且与所述塞子固定螺纹孔对应设有塞子通孔；所述塞子由螺丝通过塞子固定螺纹孔和塞子通孔固连在积分球的预留孔位置。
专利摘要本实用新型公开了一种可抽真空积分球，该积分球为内设有球形空腔的正方体；正方体由两个相同的截面呈等腰直角三角形的三棱柱组成；两个三棱柱内各设有一个半球形空腔，两个半球形空腔组合成所述积分球内的球形空腔；正方体四个侧面各设有一个与球形空腔连通的预留孔，每个预留孔设有与其匹配的塞子，积分球的球形空腔内壁设有聚四氟乙烯反射层。本实用新型所述可抽真空积分球机械强度高、制作简单，可有效提高积分球反射与出射的均匀性和测量的准确性，便于与其他探测技术相结合。
文档编号G01J1/04GK202442786SQ20122003921
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者崔芬萍, 裴世鑫, 詹煜 申请人:南京信息工程大学