积分球的内壁应是良好的球儿面。通常要求它相对于理想球面的偏差应不大于内径的0.2%。球内壁上涂以理想的漫反射材料。以便球内壁各点漫反射均匀。这种漫反射系数接近于1的材料常用是氧化镁或者是硫酸钡。并将它们和胶质粘合剂混合均匀以后。喷涂在积分球的内壁上面。其中氧化镁涂层在可见光谱范围内的光谱反射比都在99%以上。这样进入积分球的光经过内壁涂层多次反射。从而在积分球内壁上形成均匀照度。在实验研究过程当中为获得较高的测量准确度。积分球的开孔比应尽可能小。开孔比定义为积分球开孔处的球面积与整个球内壁面积之比。积分球的基本原理是光通过采样口被积分球收集。在积分球内部经过多次反射后非常均匀地散射在积分球内部。积分球内壁的微小瑕疵都可能影响测试结果，因此制造工艺极为讲究。D75 光源太阳光模拟器高光谱成像
实验室常用的积分球通常由铸铁制成，内壁涂有一层白色的粗糙涂层，主要成分是硫酸钡，这种涂层能够有效地产生漫反射，确保球面光强均匀。球壁上设有专门用于安装探头的开孔，这些探头与外置的高精度快速光谱辐射计相连。较新的实验室积分球还配备了光学探头，具备测量采样功能。此外，为确保测量的准确性，光源与探头之间会安装一块与球内壁涂层相同的挡板。球体内还设有用于安装灯管和灯座的支架，而光源的供电则由外部的交流稳压电源提供，同时配合功率计对电参数进行实时监控。Spectra-CT 色温可调Helios标准光源量子效率积分球测试系统可结合软件实现自动化测量，提高测试效率。
空间均匀性的形成原理：高漫反射涂层的主要作用：光线撞击球壁任意一点时，会向整个半球空间均匀散射（遵循余弦定律）。从球腔内任意一点观察球壁任意一点，其亮度是相同的（各向同性）。球壁涂层（如BaSO₄或PTFE）具有近乎完美的朗伯体散射特性。这意味着：这种特性使得每次反射都“重置”了光的方向信息，消除了入射光方向性的影响。多次反射与光混合：光源发出的光（或样品反射的光）首先照射到球壁某点A。点A将光向整个球腔空间漫反射。这些散射光中的一部分会照射到球壁其他点（B, C, D...），这些点同样进行朗伯漫反射。经过4-5次或更多次这样的漫反射后，光在球腔内的传播路径变得极其复杂且随机。较终，来自不同初始位置和方向的光线在球腔内充分混合叠加，使得球内任意位置接收到的光通量（辐照度）基本相等。
积分球是一种内壁涂有白色漫反射材料的反射材料，又称光度球、光通球等。在球壁上打开一个或多个窗孔，用作进光孔和放置光接收器件的接收孔。积分球的内壁应为良好的球面，通常要求其偏差不大于理想球面内径的0.2%。球内壁涂有理想的漫反射材料，即漫反射系数接近1的材料。紫外线可见漫反射光谱的测试方法是积分球法。如图4所示，光源发出的光通过内壁涂有Mgo(或BaSO4.Mgco等)的积分球进入样品，收集样品表面的反射光，然后投射到接收器(光电倍增管或光电池)，产生电信号，用波长函数记录在记录仪上，成为光谱曲线。一般可以在紫外线可见分光光度计上装配积分球附件来测量紫外线可见漫反射光谱。使用积分球时，需确保测试环境黑暗，以避免外界光线干扰。
在颜色测量仪器中，积分球具有以下两方面功能：1.光接收器：被测光经积分球上的小孔进入球内，在内壁上设置一个或多个探测器。由光探测器输出的光电流与积分球内壁的光照度成正比，也就是与进入积分球的光通量成正比。这样，就可以根据输出光电流的变化，得知进入积分球的光通量变化。2.均匀照亮的物面：在积分球内壁上与出光孔对称且均匀地放置几个灯泡（通常有四个或六个）。由灯泡发出的光经内壁多次漫反射而形成一个均匀照亮的发光球面，用它可作为被测光学系统的、亮度均匀的、大视场的物面（光学系统入瞳与出光孔基本重合）。该积分球用于照相物镜的渐晕系数和像面照度均匀性的测量。积分球内部涂层通常采用硫酸钡或聚四氟乙烯材料，确保光线均匀分布。辐亮度辐射定标测试方法
积分球能帮助研究人员探索新型光源材料的光学特性，促进技术创新。D75 光源太阳光模拟器高光谱成像
样品本身：问题： 样品会吸收光（反射率<100%），且其放置会遮挡部分球壁。高吸收性或大尺寸样品会明显破坏球内光场平衡。优化： 使用尽可能小的样品，选择低吸收性的背衬或样品杯。测量时需用已知反射率的标准板（如>99%的PTFE）进行校准以补偿样品引入的扰动。球体尺寸：大球： 端口/挡板/样品等对球内总表面积的相对占比更小，对均匀性的相对扰动更小，均匀性更好。但信号较弱（光通量密度低）。小球： 信号强，但端口等附件的影响更明显，均匀性相对较差。支撑结构与内部物体：任何伸入球腔内部的物体（样品架、支架、线缆）都会吸收和散射光，破坏均匀性。优化： 设计极简支撑，使用细线缆，物体表面涂覆高反射涂层。D75 光源太阳光模拟器高光谱成像
