[發(fā)明專利]多光路近紫外模擬器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410312785.6
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104198383B
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李竑松;向艷紅;劉高同;許杰;李高;張鵬嵩;陳金明
• 申請（專利權(quán)）人: 北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G02B27/09
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紫外輻照模擬技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于對敏感材料、元器件和部組件進(jìn)行紫外輻照試驗(yàn)的模擬器。

背景技術(shù)

通常，紫外輻照模擬器用于模擬工作譜段在200nm～400nm范圍內(nèi)的紫外太陽輻照，它主要用于對敏感材料、元器件和部組件進(jìn)行紫外輻照試驗(yàn)，從而研究這些材料在紫外輻照環(huán)境下的電學(xué)、光學(xué)和力學(xué)性能退化規(guī)律，因此，紫外輻照模擬器的應(yīng)用范圍廣泛。

多光路近紫外模擬器通過準(zhǔn)直鏡和長焦透鏡更換使用，得到準(zhǔn)直光或者發(fā)散光，在Φ300mm輻照面積內(nèi)達(dá)到5個(gè)紫外常數(shù)，Φ180mm范圍內(nèi)達(dá)到10個(gè)紫外常數(shù)，實(shí)現(xiàn)在不同輻照面積和輻照度范圍內(nèi)切換，單臺紫外模擬器達(dá)到多指標(biāo)和高性能的目的。

傳統(tǒng)的紫外輻照模擬設(shè)備，采用單一光路，一般輻照面積為Φ150mm范圍內(nèi)，輻照強(qiáng)度為5－6個(gè)紫外常數(shù)，輻照面積較小，且輻照度不高。更大的試驗(yàn)面積可以同時(shí)對更大、更多的試件進(jìn)行試驗(yàn)，更強(qiáng)的輻照強(qiáng)度，則可成倍減少試驗(yàn)時(shí)間。大輻照面積和高輻照度是紫外輻照模擬設(shè)備的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多光路近紫外模擬器，該紫外輻照模擬器具有輻照不均勻性、穩(wěn)定度等性能指標(biāo)優(yōu)異、使用靈活方便的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的多光路近紫外輻照模擬器，包括氙燈、聚光鏡、積分器、反射鏡、長焦透鏡和準(zhǔn)直鏡，設(shè)置在腔室一中的氙燈通過聚光鏡將光線會聚后通過腔室一側(cè)壁上的開口孔進(jìn)入腔室二，腔室二另一側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有積分器，進(jìn)入腔室二中的光線通過積分器勻光后發(fā)散出射，入射到等腰直角三角形腔室斜邊的反射鏡上，光線經(jīng)45度反射后入射到直角底邊上的長焦透鏡上，光線經(jīng)45度反射后入射到直角底邊上的長焦透鏡上，經(jīng)長焦透鏡形成發(fā)散均勻輻照；去掉長焦透鏡在腔室外部安裝準(zhǔn)直鏡，形成準(zhǔn)直均勻輻照。

其中，長焦透鏡和準(zhǔn)直鏡進(jìn)行切換，實(shí)現(xiàn)Φ300mm輻照面積內(nèi)5個(gè)紫外常數(shù)和Φ180mm范圍內(nèi)10個(gè)紫外常數(shù)兩種工作模式。

其中，氙燈為大功率短弧氙燈。

其中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集硅光電池的輻照度數(shù)值并通過調(diào)節(jié)程控電源的輸出來調(diào)控氙燈的功率，從而調(diào)節(jié)出射光的輻照。

其中，長焦透鏡是指焦距大于準(zhǔn)直鏡的透鏡。

其中，積分器通過下部支撐底板支撐。

本發(fā)明的多光路近紫外輻照模擬器具有輻照面積大、輻照度高且使用靈活的優(yōu)點(diǎn)。對于Φ180mm輻照面積可以覆蓋的試件，可以采用準(zhǔn)直型10個(gè)紫外常數(shù)的大輻照度的工作模式進(jìn)行試驗(yàn)，節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間。對于單個(gè)接近Φ300mm面積的試件，可以采用發(fā)散型5個(gè)紫外常數(shù)的工作模式，試驗(yàn)?zāi)芰^小輻照面設(shè)備顯著提高。對于多個(gè)拼接接近Φ300mm的試件，同樣可以采用5個(gè)紫外常數(shù)的工作模式，充分發(fā)揮提高試驗(yàn)效率，減少試驗(yàn)時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多光路近紫外輻照模擬器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1、氙燈；2、聚光鏡；3、積分器；4、反射鏡；5、長焦透鏡；6、準(zhǔn)直鏡。

具體實(shí)施方式

以下參照附圖對本發(fā)明的多光路近紫外輻照模擬器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明，但該描述僅僅示例性的，并不旨在對本發(fā)明的保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制。

參照圖1，圖1顯示了本發(fā)明的多光路近紫外輻照模擬器，該多光路近紫外輻照模擬器包括氙燈1、聚光鏡2、積分器3、反射鏡4、長焦透鏡5、準(zhǔn)直鏡6。設(shè)置在腔室一中的氙燈1通過聚光鏡2將光線會聚后通過腔室一側(cè)壁上的開口孔進(jìn)入腔室二，腔室二另一側(cè)壁上對應(yīng)設(shè)置有積分器3，進(jìn)入腔室二中的光線通過積分器3勻光后發(fā)散出射，入射到等腰直角三角形腔室斜邊的反射鏡4上，光線經(jīng)45度反射后入射到直角底邊上的長焦透鏡5上，經(jīng)長焦透鏡形成發(fā)散均勻輻照；去掉長焦透鏡5在腔室外部安裝準(zhǔn)直鏡6，可以形成準(zhǔn)直均勻輻照。

1、通過變換準(zhǔn)直鏡，實(shí)現(xiàn)Φ300mm輻照面積內(nèi)5個(gè)紫外常數(shù)和Φ180mm范圍內(nèi)10個(gè)紫外常數(shù)兩種工作模式的切換；

2、通過準(zhǔn)直鏡等光學(xué)鏡面形優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)輻照面內(nèi)輻照不均勻性均優(yōu)于±1％。

本發(fā)明的多光路近紫外模擬器達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)包括：

a)光譜范圍200nm～400nm；

b)輻照面積Φ300mm時(shí)，輻照度1個(gè)紫外常數(shù)～5個(gè)紫外常數(shù)可調(diào)；(1個(gè)紫外常數(shù)表示200nm～400nm輻照度118W/m²)；

c)輻照面積Φ180mm時(shí)，輻照度5個(gè)紫外常數(shù)～10個(gè)紫外常數(shù)可調(diào)；