一種使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器。
【背景技術(shù)】
[0002]以下對(duì)本實(shí)用新型的相關(guān)技術(shù)背景進(jìn)行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本實(shí)用新型的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]在大氣層外飛行的空間目標(biāo)受到的環(huán)境輻射主要有太陽輻射、地球反射太陽光的輻射和地球輻射等。為了拓展空間目標(biāo)試驗(yàn)研宄的技術(shù)途經(jīng)，需要建立一套模擬空間環(huán)境的極端條件的技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)逼真再現(xiàn)空間環(huán)境的真空、低溫、冷黑和輻照特性，進(jìn)行地面模擬驗(yàn)證試驗(yàn)。
[0004]太陽模擬器是一種模擬空間環(huán)境的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。現(xiàn)有的太陽模擬器一般包括光源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)主罐和真空系統(tǒng)副罐，光源系統(tǒng)設(shè)置在真空系統(tǒng)副罐外，真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡，準(zhǔn)直鏡將光源系統(tǒng)發(fā)出的發(fā)散光束轉(zhuǎn)化成接近平行光，被輻照體放置在真空系統(tǒng)主罐內(nèi)，在真空低溫環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試。
[0005]由于準(zhǔn)直鏡位于真空罐中，無法通過空氣對(duì)流進(jìn)行熱交換，太陽模擬器工作時(shí)準(zhǔn)直鏡溫度會(huì)不斷升高。目前，一般通過為準(zhǔn)直鏡所在的副罐壁添加熱沉進(jìn)行散熱。由于在副罐壁添加熱沉，因此副罐的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在副罐壁添加熱沉能夠使得準(zhǔn)直鏡的溫度變化范圍控制在_50°C?80°C之間。然而，-50°C?80°C的溫度變化范圍依然較大，準(zhǔn)直鏡容易損壞、使用壽命短，且準(zhǔn)直鏡的面形會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能夠解決由于太陽模擬器工作時(shí)準(zhǔn)直鏡溫度變化范圍大而導(dǎo)致準(zhǔn)直鏡使用壽命短、太陽模擬器結(jié)構(gòu)復(fù)雜且長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性差的問題的解決方案。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提出一種能夠延長準(zhǔn)直鏡使用壽命短、降低太陽模擬器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、提高太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性的使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器的技術(shù)方案。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器，包括:光源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)主罐和真空系統(tǒng)副罐；光源系統(tǒng)設(shè)置在所述真空系統(tǒng)副罐外，用于模擬太陽輻照；真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡，用于將光源系統(tǒng)發(fā)出的發(fā)散光束引入真空系統(tǒng)副罐內(nèi)并轉(zhuǎn)化成接近平行光；被輻照體放置在真空系統(tǒng)主罐內(nèi)，在真空低溫環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試；其中，真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡框架，準(zhǔn)直鏡框架與真空系統(tǒng)副罐的內(nèi)壁相連，真空系統(tǒng)副罐的外壁與暴露于空氣中；準(zhǔn)直鏡設(shè)置在準(zhǔn)直鏡框架上，準(zhǔn)直鏡通過準(zhǔn)直鏡框架以及真空系統(tǒng)副罐壁傳導(dǎo)散熱。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，準(zhǔn)直鏡框架通過支承機(jī)構(gòu)固定地設(shè)置在真空系統(tǒng)副罐內(nèi)，支承機(jī)構(gòu)能夠在水平方向和/或垂直方向上調(diào)節(jié)準(zhǔn)直鏡。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器的再一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，真空系統(tǒng)主罐與真空系統(tǒng)副罐之間設(shè)置有擴(kuò)展熱沉，以減少真空系統(tǒng)副罐罐壁對(duì)真空系統(tǒng)主罐的輻射。真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有多個(gè)準(zhǔn)直鏡，準(zhǔn)直鏡設(shè)置在真空系統(tǒng)副罐內(nèi)遠(yuǎn)離所述真空系統(tǒng)主罐的一端。
[0011]根據(jù)本實(shí)用新型的使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器，真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡框架，準(zhǔn)直鏡設(shè)置在準(zhǔn)直鏡框架上，準(zhǔn)直鏡框架與真空系統(tǒng)副罐的內(nèi)壁相連，真空系統(tǒng)副罐的外壁與暴露于空氣中，準(zhǔn)直鏡通過準(zhǔn)直鏡框架以及真空系統(tǒng)副罐壁進(jìn)行傳導(dǎo)散熱。根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器結(jié)構(gòu)簡單；準(zhǔn)直鏡的溫度變化范圍小、使用壽命長；準(zhǔn)直鏡的面形發(fā)生變化小，太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性高。
【附圖說明】
[0012]通過以下參照附圖而提供的【具體實(shí)施方式】部分，本實(shí)用新型的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加容易理解，在附圖中:
[0013]圖1是示出根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器的真空系統(tǒng)主罐與真空系統(tǒng)副罐示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。對(duì)示例性實(shí)施方式的描述僅僅是出于示范目的，而絕不是對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或用法的限制。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型的使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器包括:光源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)主罐I和真空系統(tǒng)副罐3。
[0016]光源系統(tǒng)設(shè)置在真空系統(tǒng)副罐3外，用于模擬太陽輻照。太陽模擬器一般采用離軸準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)，離軸準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)可獲得較高的輻照體均勻度，同時(shí)由于被輻照體對(duì)稱軸與光源系統(tǒng)的光軸有一定夾角，可以消除被輻照體表面二次和多次反射帶來的輻照度誤差。本實(shí)用新型中所采用的光源系統(tǒng)為本領(lǐng)域公知常識(shí)，此處不再贅述。
[0017]真空系統(tǒng)副罐3內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡4，優(yōu)選地，準(zhǔn)直鏡4設(shè)置在真空系統(tǒng)副罐3內(nèi)遠(yuǎn)離真空系統(tǒng)主罐I的一端，用于將光源系統(tǒng)發(fā)出的發(fā)散光束轉(zhuǎn)化成接近平行光。準(zhǔn)直鏡4可以是一個(gè)，也可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置成多個(gè)。
[0018]由于準(zhǔn)直鏡位于真空罐中，無法通過空氣對(duì)流進(jìn)行熱交換，太陽模擬器工作時(shí)準(zhǔn)直鏡的溫度會(huì)不斷升高。傳統(tǒng)的太陽模擬器一般通過為準(zhǔn)直鏡所在的副罐壁添加熱沉進(jìn)行散熱。由于在副罐壁添加熱沉，因此副罐的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在副罐壁添加熱沉能夠使得準(zhǔn)直鏡的溫度變化范圍控制在_50°C?80°C之間。然而，-50°C?80°C的溫度變化范圍依然較大，準(zhǔn)直鏡容易損壞、使用壽命短，且準(zhǔn)直鏡的面形會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性。
[0019]為了降低太陽模擬器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器的真空系統(tǒng)副罐3內(nèi)不添加熱沉。真空系統(tǒng)副罐3內(nèi)設(shè)置準(zhǔn)直鏡框架(圖中未示出)，準(zhǔn)直鏡4設(shè)置在準(zhǔn)直鏡框架上，準(zhǔn)直鏡框架與真空系統(tǒng)副罐3的內(nèi)壁相連，真空系統(tǒng)副罐3的外壁與暴露于空氣中，準(zhǔn)直鏡4通過準(zhǔn)直鏡框架以及真空系統(tǒng)副罐3的罐壁進(jìn)行傳導(dǎo)散熱。優(yōu)選地，準(zhǔn)直鏡框架通過支承機(jī)構(gòu)(圖中未示出)固定地設(shè)置在真空系統(tǒng)副罐3內(nèi)，支承機(jī)構(gòu)能夠在水平方向和/或垂直方向上調(diào)節(jié)準(zhǔn)直鏡4的位置。根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器工作時(shí)，準(zhǔn)直鏡的溫度變化范圍能夠控制在20°C?30°C之間，避免了由于準(zhǔn)直鏡溫度變化范圍大而導(dǎo)致準(zhǔn)直鏡使用壽命短的問題；此外，由于準(zhǔn)直鏡溫度變化小，準(zhǔn)直鏡的面形發(fā)生變化小，太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性高。
[0020]真空系統(tǒng)主罐I與真空系統(tǒng)副罐3之間還可以設(shè)置有擴(kuò)展熱沉2，以減少真空系統(tǒng)副罐罐壁3對(duì)真空系統(tǒng)主罐I的輻射，保證真空系統(tǒng)主罐I內(nèi)的真空低溫環(huán)境。
[0021]被輻照體(圖中未示出)放置在真空系統(tǒng)主罐I內(nèi)，光源系統(tǒng)發(fā)出的發(fā)散光束被真空系統(tǒng)副罐3內(nèi)的準(zhǔn)直鏡轉(zhuǎn)化成接近平行光，該平行光穿過真空系統(tǒng)副罐3進(jìn)入真空系統(tǒng)主罐I內(nèi)，并輻照在被輻照體，從而在真空低溫的環(huán)境下完成模擬測(cè)試。
[0022]根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器結(jié)構(gòu)簡單；工作時(shí)，準(zhǔn)直鏡通過準(zhǔn)直鏡框架以及真空系統(tǒng)副罐壁進(jìn)行傳導(dǎo)散熱，準(zhǔn)直鏡的溫度變化范圍小、使用壽命長；準(zhǔn)直鏡的面形發(fā)生變化小，太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性高。
[0023]雖然參照示例性實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)用新型并不局限于文中詳細(xì)描述和示出的【具體實(shí)施方式】，在不偏離權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)所述示例性實(shí)施方式做出各種改變。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器，包括:光源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)主罐和真空系統(tǒng)H1Jfe ； 所述光源系統(tǒng)設(shè)置在所述真空系統(tǒng)副罐外，用于模擬太陽輻照； 所述真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡，用于將所述光源系統(tǒng)發(fā)出的發(fā)散光束引入所述真空系統(tǒng)副罐內(nèi)并轉(zhuǎn)化成接近平行光； 被輻照體放置在所述真空系統(tǒng)主罐內(nèi)，在真空低溫環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試； 其特征在于: 所述真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡框架，所述準(zhǔn)直鏡框架與所述真空系統(tǒng)副罐的內(nèi)壁相連，所述真空系統(tǒng)副罐的外壁與暴露于空氣中； 所述準(zhǔn)直鏡設(shè)置在所述準(zhǔn)直鏡框架上，所述準(zhǔn)直鏡通過所述準(zhǔn)直鏡框架以及所述真空系統(tǒng)副罐壁傳導(dǎo)散熱。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種使用無熱沉準(zhǔn)直鏡的太陽模擬器，包括：光源系統(tǒng)、真空系統(tǒng)主罐和真空系統(tǒng)副罐。其中，真空系統(tǒng)副罐內(nèi)設(shè)置有準(zhǔn)直鏡框架，準(zhǔn)直鏡設(shè)置在準(zhǔn)直鏡框架上，準(zhǔn)直鏡框架與真空系統(tǒng)副罐的內(nèi)壁相連，真空系統(tǒng)副罐的外壁與暴露于空氣中，準(zhǔn)直鏡通過準(zhǔn)直鏡框架以及真空系統(tǒng)副罐壁進(jìn)行傳導(dǎo)散熱。根據(jù)本實(shí)用新型的太陽模擬器結(jié)構(gòu)簡單；準(zhǔn)直鏡的溫度變化范圍小、使用壽命長；準(zhǔn)直鏡的面形發(fā)生變化小，太陽模擬器長期工作時(shí)的測(cè)試面輻照均勻度的穩(wěn)定性高。
【IPC分類】B64G7-00
【公開號(hào)】CN204606239
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520088639
【發(fā)明人】彭月, 王景峰, 華昊, 陳紅, 蘇必達(dá), 鄧蓉
【申請(qǐng)人】北京環(huán)境特性研究所
【公開日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2015年2月6日