一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置制造方法
【專利摘要】一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，包括三通真空管、直線驅(qū)動器及探測器。其中三通真空管的縱向開口端設(shè)有第一法蘭和第二法蘭，橫向端開口設(shè)有第三法蘭，三通真空管上裝有直線驅(qū)動器；其中直線驅(qū)動器包括旋轉(zhuǎn)把手、外筒、波紋管、第四法蘭和驅(qū)動軸，通過轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)把手可以實現(xiàn)驅(qū)動軸沿軸向的直線移動，外筒壁上帶有刻度，通過旋轉(zhuǎn)把手的位置可以確定驅(qū)動軸的行程；探測器與驅(qū)動軸伸入三通真空管內(nèi)的一端相連接，隨著驅(qū)動軸的移動而移出或切入光路。該測量裝置可保證透過率測量時光斑在窗口上的位置不會發(fā)生變化，大大減小窗口透過率對標準傳遞過程所帶來的測量不確定度，極大提高了低溫輻射計的量值傳遞精度。
【專利說明】一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種測量裝置，尤其涉及一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]光輻射的絕對測量在空間遙感、環(huán)境監(jiān)測、光輻射計量領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，隨著定量化要求的不斷深入，對光輻射的精確測量提出了更高要求。低溫輻射計是目前光輻射功率測量方面最高精度的計量標準，它利用低溫、真空和超導技術(shù)，將光輻射加熱測量完全等效為電功率測量，其測量精度達到了優(yōu)于10_5量級。以英國NPL、德國PTB和美國的NIST為代表的機構(gòu)處在低溫輻射計研究的前列，低溫輻射計已經(jīng)成為國際上光輻射測量最高基準。在國內(nèi)，國防科技工業(yè)光電子一級計量站深入開展了以低溫輻射計為初級標準，以陷阱探測器為傳遞標準的光輻射量值傳遞體系研究。
[0003]傳統(tǒng)的窗口透過率測量方法是每次校準前后將窗口從低溫輻射計上卸下，再將窗口恢復到與低溫輻射計相同的工作狀態(tài)，通過測量有窗口和無窗口的量值來評價窗口的透過率值，實驗的測量值要根據(jù)透過率值進行修正。窗口從低溫輻射計上拆下后，其復位存在較大難度，窗口復位的角度和光斑落點位置難以保證與在低溫輻射計上完全一致；每次測量完成后都要將真空度盡量還原至原工作狀態(tài)，耗時且難以保證系統(tǒng)不發(fā)生變化。在標準傳遞過程中，低溫輻射計的窗口透過率成為影響標準傳遞過程不確定度的主要來源。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是提供一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，該測量裝置可保證透過率測量時光斑在窗口上的位置不再發(fā)生任何變化，低溫輻射計也不會受任何影響，減小窗口透過率對標準傳遞過程所帶來的測量不確定度，提高了低溫輻射計的量值傳遞精度。
[0005]本實用新型為了實現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)解決方案是:
[0006]一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，包括三通真空管、直線驅(qū)動器及探測器；所述三通真空管縱向兩端設(shè)有第一法蘭和第二法蘭，橫向端設(shè)有第三法蘭；所述直線驅(qū)動器設(shè)置在三通真空管上，直線驅(qū)動器的驅(qū)動軸伸入三通真空管內(nèi)，驅(qū)動軸的前端連接探測器。
[0007]優(yōu)選地，所述直線驅(qū)動器包括旋轉(zhuǎn)把手、波紋管、外筒、及第四法蘭，所述旋轉(zhuǎn)把手套在外筒上，外筒的外壁上帶有刻度，波紋管位于外筒內(nèi)部，外筒的下端連接第四法蘭，第四法蘭與三通真空管緊固連接。
[0008]優(yōu)選地，所述波紋管在外筒內(nèi)且與外筒同軸，波紋管上端連接有移動法蘭，下端與第四法蘭相連接。
[0009]優(yōu)選地，所述第四法蘭內(nèi)部設(shè)置有直線軸承，驅(qū)動軸與直線軸承匹配。
[0010]優(yōu)選地，所述第一法蘭與低溫輻射計真空閥門連接，所述第二法蘭與布儒斯特窗口連接。
[0011]本實用新型是一種測量窗口透過率的測量裝置，與原有技術(shù)相比，在低溫輻射計真空閥門和窗口之間加入一個三通真空管，三通真空管兩端分別與真空閥門和窗口通過第一和第二法蘭連接，三通真空管上裝有直線驅(qū)動器，探測器與驅(qū)動軸連接置于三通真空管內(nèi)部，橫向端開口配有CF法蘭，以便放置和更換探測器。通過旋轉(zhuǎn)直線驅(qū)動器的旋轉(zhuǎn)把手可將探測器移出或切入光路，測量透過窗口的光功率，再通過另一探測器測量入射到窗口的光功率，兩探測器的響應(yīng)率比值已在同一光路中測量得出，通過前后兩探測器測量到的光功率計算出窗口的透過率。此方法可保證透過率測量時光斑在窗口上的位置不發(fā)生任何變化，低溫輻射計系統(tǒng)也不會受任何影響，大大減小窗口透過率對標準傳遞過程所帶來的測量不確定度，極大提高了低溫輻射計的量值傳遞精度。測量過程不移動布儒斯特窗口，無需考慮窗口復位問題，保證光斑在窗口上的位置沒有任何改變。
[0012]三通真空管一端與低溫輻射計真空閥門連接，另一端與窗口連接，三通真空管體積較小，不影響系統(tǒng)運行時的真空狀態(tài)和光路的傳輸。三通真空管裝有直線驅(qū)動器，可通過手動或電控操作，定位精度高，重復性強。
[0013]探測器置于三通真空管內(nèi)部，通過直線驅(qū)動器可快速移出或切入光路，隨時可對窗口的透射光功率進行測量，再通過另一探測器對入射光功率進行測量，在不影響系統(tǒng)運行狀態(tài)的情況下快速精確的得到窗口透過率，節(jié)約大量時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0016]結(jié)合圖1，一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，包括三通真空管100、直線驅(qū)動器200和探測器300，直線驅(qū)動器200設(shè)置在三通真空管100上，探測器300與驅(qū)動軸204相連接。所述三通真空管100縱向兩端口配有第一法蘭101和第二法蘭102，橫向端口配有第三法蘭103，三通真空管100開口端第一法蘭101與低溫輻射計真空閥門連接，另一開口端的第二法蘭102與布儒斯特窗口連接；所述直線驅(qū)動器200包括旋轉(zhuǎn)把手201、波紋管202、第四法蘭203、驅(qū)動軸204及外筒205，其中旋轉(zhuǎn)把手201位于直線驅(qū)動器200的頂端，并且套在外筒205的上端，外筒205的下端焊接在第四法蘭203上；套筒內(nèi)安裝有波紋管202，第四法蘭203的內(nèi)部安裝有直線軸承，驅(qū)動軸204與直線軸承相適配，從而實現(xiàn)驅(qū)動軸204的軸向直線運動。所述探測器300能在超高真空環(huán)境下工作的小型探測器，并且在保證測量精度的前提下，占有較少的空間，方便操作。探測器300與驅(qū)動軸204相連，通過旋轉(zhuǎn)把手201的轉(zhuǎn)動可實現(xiàn)驅(qū)動軸204的直線運動，從而帶動探測器300切入或移除光路。外筒205的外壁上帶有刻度，通過旋轉(zhuǎn)把手201與刻度的相對位置可以確定驅(qū)動軸204的行程。直線驅(qū)動器200精度高，重復性強，可與電機組合，實現(xiàn)電控操作。探測器300在超高真空狀態(tài)下能長時間正常工作，具有適當?shù)挠行Ц泄饷娣e和總體體積，且具有較高的穩(wěn)定性。由于窗口透過率是通過探測器的響應(yīng)比值得出，所以不需要知道探測器的真實響應(yīng)率值，通過在同一光路中將真空環(huán)境下使用探測器和正常環(huán)境下使用探測器響應(yīng)比較得出即可。
[0017]將三通真空管100的第一法蘭101與低溫輻射計真空閥門連接，而另一端口的第二法蘭102與布儒斯特窗口連接，將低溫輻射計腔體、三通真空管100和布儒斯特窗口抽真空至正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，調(diào)節(jié)布儒斯特窗口至最佳透過率，關(guān)閉低溫輻射計真空閥門，打開第三法蘭103，對準主光路調(diào)節(jié)探測器300的位置，旋轉(zhuǎn)直線驅(qū)動器200的旋轉(zhuǎn)把手201將探測器300移出主光路，關(guān)閉第三法蘭103，重新將三通真空管100和布儒斯特窗口抽真空到原工作狀態(tài)，打開腔體真空閥門，此時低溫輻射計進入正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)把手201將探測器300切入主光路，通過直線驅(qū)動器200上的刻度可以精確定位探測器300的位置，測量透過窗口的光功率，再通過另一探測器測量入射到窗口的光功率，兩探測器的響應(yīng)率比值已在同一光路中比較得出，所以無需知道探測器的真實響應(yīng)率即可計算出窗口的透過率。
[0018]測量過程不移動布儒斯特窗口，無需考慮窗口復位問題，保證光斑在窗口上的位置沒有任何改變，低溫輻射計系統(tǒng)也不受任何影響。
[0019]測量過程不影響系統(tǒng)的真空狀態(tài)，無需每次測量完成后都要將真空度還原至原工作狀態(tài)，保證系統(tǒng)整個運行狀態(tài)的平穩(wěn)，且節(jié)約大量時間。
[0020]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，其特征在于:包括三通真空管、直線驅(qū)動器及探測器；所述三通真空管縱向兩端設(shè)有第一法蘭和第二法蘭，橫向端設(shè)有第三法蘭；所述直線驅(qū)動器設(shè)置在三通真空管上，直線驅(qū)動器的驅(qū)動軸伸入三通真空管內(nèi)，驅(qū)動軸的前端連接探測器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，其特征在于:所述直線驅(qū)動器包括旋轉(zhuǎn)把手、波紋管、外筒及第四法蘭，所述旋轉(zhuǎn)把手套在外筒上，夕卜筒的外壁上帶有刻度，波紋管位于外筒內(nèi)部，外筒的下端連接第四法蘭，第四法蘭與三通真空管緊固連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，其特征在于:所述波紋管在外筒內(nèi)且與外筒同軸，波紋管上端連接有移動法蘭，下端與第四法蘭相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，其特征在于:所述第四法蘭內(nèi)部安裝直線軸承，驅(qū)動軸與直線軸承匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的一種低溫輻射計布儒斯特窗口透過率測量裝置，其特征在于:所述第一法蘭與低溫輻射計真空閥門連接，所述第二法蘭與布儒斯特窗口連接。
【文檔編號】G01M11/02GK203929358SQ201420310420
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】劉長明, 史學舜, 趙坤, 劉玉龍 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所