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積分球之所以被廣泛運(yùn)用，在本質(zhì)上是因?yàn)槠浠旃馓匦?。?dāng)光束進(jìn)入積分球時(shí)，在多次漫反射后成為理想的漫射源。這可以消除樣品的不均勻性和探測(cè)器受光面的不均勻性造成的影響。此外，積分球是理想的消偏振元件，從而消除了測(cè)量中偏振的影響。

積分球通常由金屬制成內(nèi)部空心球。球體的內(nèi)表面均勻地噴涂有朗伯漫射特性的材料層。涂層也應(yīng)是光譜選擇性小和高反射率。在實(shí)際中，通常使用氧化鎂、硫酸鋇或聚四氟乙烯（Halon）等。它們的光譜反射率在可見(jiàn)光和近紅外波段相當(dāng)平坦。對(duì)于遠(yuǎn)紅外其涂料，則使用硫，其在3μm～12μm 的平均反射比高達(dá)0.94 , 只在11.2μm 處有一吸收帶。

當(dāng)一束輻通量進(jìn)入理想的積分球時(shí)，除了投射面外，球內(nèi)表面上的任何點(diǎn)的照度（包括球開(kāi)口處的球面照度）只不過(guò)是球的幾何形狀、涂層的漫反射比、輻通量的函數(shù)，和位置沒(méi)有關(guān)系。