CN107643122B - 火星辐照模拟器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种火星辐照模拟器，包括光源、导光光纤束和发光体，发光体包括透光半球罩和暗背景半球罩，透光半球罩和暗背景半球罩构成一完整的球体，透光半球罩用于模拟被太阳光照射的火星半球，暗背景半球罩用于模拟背对太阳辐照的火星半球，发光体的内部设置有匀光发射器，导光光纤束的两端分别与光源和匀光发射器连接。本发明采用球状的发光体模拟火星，能够精确模拟火星表面的辐照特性，可用于相关设备的地面测试，且系统光电分离、光热隔离，可减少系统电路部分对光学器件的影响。
Description
技术领域
本发明涉及空间科学测试仪器技术领域，特别地，涉及一种火星辐照模拟器。
背景技术
到目前为止，火星是除了地球以外人类了解最多的行星，已经有超过30枚探测器到达过火星，它们对火星进行了详细的考察，并向地球发回了大量数据。同时火星探测也充满了坎坷，大约三分之二的探测器，特别是早期发射的探测器，都没有能够成功完成它们的使命。因此在地面对火星探测器进行各种测试就非常有必要。目前还没有直接模拟火星的光辐射特性的仪器，因此本发明提供一种火星辐照模拟器，满足火星探测器等相应设备的观测需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种火星辐照模拟器。
本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种火星辐照模拟器，包括光源、导光光纤束和发光体，所述发光体包括透光半球罩和暗背景半球罩，所述透光半球罩和所述暗背景半球罩构成一完整的球体，所述透光半球罩用于模拟被太阳光照射的火星半球，所述暗背景半球罩用于模拟背对太阳辐照的火星半球，所述发光体的内部设置有匀光发射器，所述导光光纤束的两端分别与光源和匀光发射器连接。
进一步的，所述匀光发射器安装在所述暗背景半球罩上。
进一步的，所述匀光发射器的内部设置有匀光光纤束，所述匀光发射器外表面设置有光纤出光点，所述匀光光纤束的一端与导光光纤束对应连接，所述匀光光纤束的另一端对应延伸至所述光纤出光点。
进一步的，所述匀光光纤束为石英光纤束。
进一步的，所述匀光发射器的前端设置有半球状的匀光罩，所述光纤出光点设置在所述匀光罩上，所述匀光罩的球心与所述透光半球罩的球心重合。
进一步的，所述暗背景半球罩的底部设置有接口，所述导光光纤束与所述匀光光纤束在所述接口处连接。
进一步的，所述接口处设置有法兰，所述导光光纤束和所述匀光光纤束通过所述法兰连接。
进一步的，所述透光半球罩由漫透射光学材料制成。
进一步的，所述暗背景半球罩采用铝合金制成。
进一步的，所述暗背景半球罩的表面经过阳极氧化发黑处理，以使所述暗背景半球罩不透光。
本发明的有益效果是：本发明采用球状的发光体模拟火星，能够精确模拟火星表面的辐照特性，可用于相关设备的地面测试，且系统光电分离、光热隔离，可减少系统电路部分对光学器件的影响。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的火星辐照模拟器的结构示意图；
图2为图1中发光体的剖面结构示意图；
图3为图2中匀光发射器结构示意图；
图4为图3中匀光罩上光纤出光口的排布示意图。
图中零部件名称及其编号分别为：
1、光源；2、导光光纤束；3、发光体；31、透光半球罩；32、暗背景半球罩；33、匀光发射器；321、接口；322、法兰；331、匀光罩；3311、光纤出光点；332、匀光光纤束。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明提供了一种火星辐照模拟器，包括光源1、导光光纤束2和发光体3，导光光纤束2将光源1与发光体3连接。
光源1用于提供所需的照明光束，在本实施方式中，光源1采用卤素灯光源。可以理解地，在其他未示出的实施方式中，光源1也可以采用其他类型光源，如LED灯、短弧氙灯灯，还可以根据使用需求，更换适配的光源1的规格型号，方便的实现多种用途的光照模拟。
导光光纤束2起到积分棒的作用，光源1发出的光在导光光纤束2中多次反射偏折，可以有效提高导光光纤束2输出端照明的均匀性。
如图2所示，发光体3呈球状，用于模拟火星。发光体3的直径可以根据不同需求任意设置。发光体3包括透光半球罩31和暗背景半球罩32，透光半球罩31和暗背景半球罩32构成一完整的球体，其中，透光半球罩31由漫透射光学材料制成，透光半球罩31用于模拟被太阳光照射的火星半球；暗背景半球罩32采用铝合金制成，表面进行阳极氧化发黑处理，使得暗背景半球罩32不透光，暗背景半球罩32用于模拟背对太阳辐照的火星半球。
如图3和图4所示，发光体3的内部设置有匀光发射器33，匀光发射器33固定在暗背景半球罩32上，匀光发射器33的前端设置有半球状的匀光罩331，匀光罩331的球心与透光半球罩31的球心重合，匀光发射器33的内部设置有匀光光纤束332，匀光罩331上设置有光纤出光点3311。光纤出光点3311均匀分布在匀光罩331上，匀光罩331的球心与透光半球罩31的球心重合，保证光线以发光体3的球心为中心，垂直于透光半球罩31出射，实现模拟被太阳光照射的火星半球辐照。
匀光光纤束332的一端与导光光纤束2对应连接，光纤束排列与导光光纤束2相匹配，实现入射光的导入；匀光光纤束332的另一端对应延伸至光纤出光点3311。
暗背景半球罩32的底部设置有接口321，导光光纤束2与匀光光纤束332在接口321处连接。接口321处设置有法兰322，导光光纤束2和匀光光纤束332通过法兰322连接。
匀光发射器33是本发明的火星辐照模拟器的核心器件，其内部的匀光光纤束332为具有高透过率特性的石英光纤束。
本发明采用球状的发光体3模拟火星，能够精确模拟火星表面的辐照特性，可用于相关设备的地面测试，且系统光电分离、光热隔离，可减少系统电路部分对光学器件的影响。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (7)
1.一种火星辐照模拟器，其特征在于：包括光源、导光光纤束和发光体，所述发光体包括透光半球罩和暗背景半球罩，所述透光半球罩和所述暗背景半球罩构成一完整的球体，所述透光半球罩用于模拟被太阳光照射的火星半球，所述暗背景半球罩用于模拟背对太阳辐照的火星半球，所述发光体的内部设置有匀光发射器，所述导光光纤束的两端分别与光源和匀光发射器连接，所述匀光发射器安装在所述暗背景半球罩上，所述匀光发射器的内部设置有匀光光纤束，所述匀光发射器外表面设置有光纤出光点，所述匀光光纤束的一端与导光光纤束对应连接，所述匀光光纤束的另一端对应延伸至所述光纤出光点，所述匀光发射器的前端设置有半球状的匀光罩，所述光纤出光点设置在所述匀光罩上，所述匀光罩的球心与所述透光半球罩的球心重合。
2.如权利要求1所述的火星辐照模拟器，其特征在于：所述匀光光纤束为石英光纤束。
3.如权利要求1所述的火星辐照模拟器，其特征在于：所述暗背景半球罩的底部设置有接口，所述导光光纤束与所述匀光光纤束在所述接口处连接。
4.如权利要求3所述的火星辐照模拟器，其特征在于：所述接口处设置有法兰，所述导光光纤束和所述匀光光纤束通过所述法兰连接。
5.如权利要求1所述的火星辐照模拟器，其特征在于：所述透光半球罩由漫透射光学材料制成。
6.如权利要求1所述的火星辐照模拟器，其特征在于：所述暗背景半球罩采用铝合金制成。
7.如权利要求6所述的火星辐照模拟器，其特征在于：所述暗背景半球罩的表面经过阳极氧化发黑处理，以使所述暗背景半球罩不透光。
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