[發(fā)明專利]一種測量黑體熱力學(xué)溫度的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710341342.3
• 申請(qǐng)日: 2017-05-04
• 公開（公告）號(hào): CN107024283A
• 公開（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙永建;方曉華;張向平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G01J5/52
• 分類號(hào): G01J5/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測量黑體熱力學(xué)溫度的方法，裝置主要包括孔徑光闌(2)、復(fù)消色差透鏡(3)、光學(xué)暗箱(4)、起偏器(5)、視場光闌(6)、準(zhǔn)直透鏡(7)、分束器(8)、平面鏡I(9)、透鏡I(10)、光電二極管(11)、跨阻抗放大器(12)、窄帶輸出信號(hào)(13)、Lyot光闌(14)、聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)、透鏡II(16)、平面鏡II(17)、微波發(fā)生器(18)、CCD攝像機(jī)(19)，所述復(fù)消色差透鏡(3)、起偏器(5)、視場光闌(6)、準(zhǔn)直透鏡(7)、分束器(8)、平面鏡I(9)、透鏡I(10)、光電二極管(11)、跨阻抗放大器(12)、Lyot光闌(14)、聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)、透鏡II(16)、平面鏡II(17)、CCD攝像機(jī)(19)位于所述光學(xué)暗箱(4)內(nèi)并組成輻射譜儀，所述輻射譜儀入口側(cè)具有待測物體(1)，主要由所述透鏡II(16)和平面鏡II(17)組成光回射系統(tǒng)，所述微波發(fā)生器(18)連接所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)，所述孔徑光闌(2)直徑30毫米、且位于所述光學(xué)暗箱(4)入口處，所述視場光闌(6)直徑1毫米，進(jìn)而能夠決定所述待測物體(1)上被探測的區(qū)域相對(duì)于所述輻射譜儀的立體角Ω，所述起偏器(5)用于控制入射光的線性光學(xué)偏振的方向，所述CCD攝像機(jī)(19)用于收集被所述起偏器(5)折射的p偏振光，以對(duì)所述待測物體(1)上被探測的區(qū)域進(jìn)行成像，在所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)的前側(cè)面的所述Lyot光闌(14)用于對(duì)輻射譜儀的調(diào)制傳輸函數(shù)進(jìn)行過濾，以減少裝置中的雜散光；所述待測物體(1)發(fā)出的光依次經(jīng)過所述孔徑光闌(2)、復(fù)消色差透鏡(3)、起偏器(5)、視場光闌(6)、準(zhǔn)直透鏡(7)、分束器(8)、Lyot光闌(14)到達(dá)所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)并被折射形成第一次濾出光射出，所述第一次濾出光通過所述透鏡II(16)到達(dá)平面鏡II(17)、并被所述平面鏡II(17)反射后通過所述透鏡II(16)再次進(jìn)入所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)中，經(jīng)過第二次折射后其偏振方向不變并形成與原光束傳播方向相對(duì)的第二次濾出光，所述第二次濾出光經(jīng)過所述Lyot光闌(14)到達(dá)所述分束器(8)，所述分束器(8)用于使得約20％的第二次濾出光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，并經(jīng)所述平面鏡I(9)和透鏡I(10)進(jìn)入所述光電二極管(11)被轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并通過所述跨阻抗放大器(12)放大后得到所述窄帶輸出信號(hào)(13)，

其特征是：所述一種測量黑體熱力學(xué)溫度的方法步驟為：

一.將所述輻射譜儀置于特定位置，以使得所述孔徑光闌(2)與待測物體(1)距離約為900毫米；

二.使用所述CCD攝像機(jī)(19)觀測待測物體(1)上的被探測區(qū)域的像，所述待測物體(1)上只有被探測區(qū)域發(fā)出的光能進(jìn)入所述輻射譜儀中，被探測區(qū)域的面積為A；

三.通過移動(dòng)所述輻射譜儀來對(duì)所述待測物體(1)上的不同區(qū)域進(jìn)行探測；

四.進(jìn)入所述輻射譜儀的光，在兩次經(jīng)過所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)后，進(jìn)入所述光電二極管(11)，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并由所述跨阻抗放大器(12)放大后輸出所述窄帶輸出信號(hào)(13)，輸出電壓其中，G是跨阻抗放大器增益，B是進(jìn)入所述光電二極管(11)的光通量相對(duì)于進(jìn)入所述孔徑光闌(2)的光通量的比值，λ代表波長，T²(λ，v₀)是雙通構(gòu)型的所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)在某個(gè)頻率下的透射系數(shù)，S_PD(λ)是所述光電二極管(11)的光譜響應(yīng)，φ_i(λ)是輸入光通量密度、且其在進(jìn)入輻射譜儀后取決于光源的光譜輻射L(λ)，φ_i(λ)＝Ω·A·L(λ)；

五.所述微波發(fā)生器(18)輸出的微波頻率在某個(gè)固定值時(shí)，所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)將光束中某個(gè)窄帶頻率范圍的光過濾出來，以掃描的方式改變所述微波發(fā)生器(18)輸出的微波頻率，以調(diào)控所述聲光可調(diào)諧濾波器AOTF(15)掃描過濾窄帶光，并得到所述待測物體(1)在波長范圍650nm至1000nm的輻射光譜，并以此分析所述待測物體(1)的熱力學(xué)溫度。