图3所示为装有积分球的TIS装置示意图。由He-Ne激光器发出的光束经过斩波器和衰减器后以30°角入射到样品表面上，样品被安置在积分球内的可调节支架上。入射角可以按照不同的测量需求来确定，本装置之所以选择30°的入射角是由于所研究的样品主要是用作激光陀螺镜。积分球内的镜向光束射出积分球后被高效吸收器所吸收，积分球内剩余的光能即为样品的总积分散射，可被探测器采集。为了避免直接探测到样品的散射光，光路中安装了光闸。探测器采集到的信号先被馈入前置放大器，然后被输入锁相放大器。

　　标准散射样品的表面喷涂有氧化镁或硫酸钡，其散射值可由计量部件用漫反射率标定。R0为样品的总反射率，为完全光滑表面的镜向反射率，可以根据样品的光学常数计算得到。由于散射信号较小，在测量中应尽量减小系统噪声。系统噪声包括积分球内空气尘埃的散射，积分球外的杂散光等。为此，在测量时应对杂散光进行屏蔽，并尽可能在无尘的环境中测量。样品的位置也可以移至入射光孔处，这样测量得到的主要是透射散射。当样品置于出射光孔处，测量得到的主要是反射散射。

　　已经有实验结果证明，具有Coblentz半球和积分球两种装置的散射仪的测量结果符合得较好。表1所示为利用两种装置测量同一组光学平面所得到的RMS粗糙度结果，可见两种结果还是非常一致的。

3 结论

　　上述两种方法均为非接触式的散射测量技术，不会损伤样品的表面。除此以外，二者又各有优缺点：

　　(1)ARS法的主要优点是可正确测量光散射的空间分布，并通过其全空间积分，得到表面的总积分散射值；不足之处在于，仪器结构复杂，成本较高，测量结果受环境和实验条件的影响较大。

　　(2)TIS法具有仪器结构简单、成本低、测量速度快、不易受环境影响等优点；主要缺点是无法获得光学表面形貌的全部特征及散射光的空间分布。

　　随着高科技的发展，光学表面粗糙度光散射测量技术日益受到各国学者、工业和军事部门的重视。目前国外在这一领域的研究重点已从实验室的一般原理方法研究发展到工业应用的研究，大量的工作已经集中在表面的大面积自动快速检测及半导体工业中亚微米超大规模集成电路基片微缺陷的研究。另一方面，当前的光学表面粗糙度测量仪器通常都很昂贵，多用于实验室作为分析研究之用，而在生产现场上很少使用。因此，设计、研制出一些可实现表面粗糙度的快速、高精度、在线和自动测量，既能满足生产需要又使用方便的表面粗糙度测量工具和仪器，是今后国内外研究的重要方向。