CN110470385A - 光阑式真空紫外辐射亮度计 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学测试技术领域，公开了一种光阑式真空紫外辐射亮度计。其中，该亮度计包括依次设置在光路中的光阑、探测器、放大器和采集器，所述光阑用于获取待测光源发出的待测光的光辐射，所述探测器用于对所述光辐射进行光电转换后输出电信号，所述放大器用于对所述电信号进行放大，所述采集器用于对放大后的电信号进行采集，并根据采集的电信号计算待测光的光谱辐射亮度值。由此，能够获取例如真空紫外光源的光谱辐射亮度值，为真空紫外空间载荷的地面标定提供准确的输入量值。
Description
技术领域
本发明涉及光学测试技术领域，尤其涉及一种光阑式真空紫外辐射亮度计。
背景技术
真空紫外空间载荷在深空探测、远程精确打击等技术领域得到了广泛应用，为国家气象预测、军事计划等重大工程服务。在真空紫外空间载荷的地面标定及实时校准中，都需要准确得到真空紫外光谱辐射亮度值。现有技术中通常采用真空紫外成像光谱仪、真空紫外光谱辐射计、电离层光度计等来测量真空紫外光谱辐射亮度值。然而，现有的这些装置均无法准确获得真空紫外光谱辐射亮度值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种光阑式真空紫外辐射亮度计，能够解决上述现有技术中的问题。
本发明的技术解决方案：一种光阑式真空紫外辐射亮度计，该亮度计包括依次设置在光路中的光阑、探测器、放大器和采集器，所述光阑用于获取待测光源发出的待测光的光辐射，所述探测器用于对所述光辐射进行光电转换后输出电信号，所述放大器用于对所述电信号进行放大，所述采集器用于对放大后的电信号进行采集，并根据采集的电信号计算待测光的光谱辐射亮度值。
优选地，所述光阑为光阑筒，所述光阑筒上设置有用于形成预定立体角的多个光阑孔。
优选地，所述多个光阑孔相对于所述待测光源由近及远依次设置在所述光阑筒上，且由近及远依次设置的多个光阑孔各自的尺寸逐渐减小。
优选地，所述光阑筒的材料为金属。
优选地，所述探测器为硅光电二极管。
优选地，所述硅光电二极管的波段覆盖范围为120nm～200nm。
优选地，所述放大器通过电流转换为电压的方式对所述电信号进行放大。
优选地，所述采集器为高阻计。
优选地，所述高阻计的有效电压位为0.1mV。
通过上述技术方案，待测光由待测光源发出后经所述光阑得到待测光的光辐射，探测器接收光辐射后对其进行光电转换输出电信号，探测器输出的电信号经放大器进行信号放大，经采集器进行电信号采集，通过计算可以得到待测光的光谱辐射亮度值。由此，能够获取例如真空紫外光源的光谱辐射亮度值，为真空紫外空间载荷的地面标定提供准确的输入量值，节省研制成本，缩短研制周期，有效保证了真空紫外空间载荷获取数据的准确性，对获取太阳和地球表面等日地空间环境的光谱信息等均有着重大意义。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种光阑式真空紫外辐射亮度计的结构示意图。
附图标记说明
1探测器；2光阑；3放大器；4采集器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。
在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
图1为本发明实施例提供的一种光阑式真空紫外辐射亮度计的结构示意图。
其中，该亮度计可以用于例如真空紫外光源的光谱辐射亮度值。
如图1所示，本发明实施例提供的一种光阑式真空紫外辐射亮度计可以包括依次设置在光路中的光阑2、探测器1、放大器3和采集器4，所述光阑2用于获取待测光源发出的待测光的光辐射，所述探测器1用于对所述光辐射进行光电转换后输出电信号，所述放大器3用于对所述电信号进行放大，所述采集器4用于对放大后的电信号进行采集，并根据采集的电信号计算待测光的光谱辐射亮度值。
通过上述技术方案，待测光由待测光源发出后经所述光阑得到待测光的光辐射，探测器接收光辐射后对其进行光电转换输出电信号，探测器输出的电信号经放大器进行信号放大，经采集器进行电信号采集，通过计算可以得到待测光的光谱辐射亮度值。由此，能够获取例如真空紫外光源的光谱辐射亮度值，为真空紫外空间载荷的地面标定提供准确的输入量值，节省研制成本，缩短研制周期，有效保证了真空紫外空间载荷获取数据的准确性，对获取太阳和地球表面等日地空间环境的光谱信息等均有着重大意义。
根据本发明一种实施例，所述光阑2可以为光阑筒，所述光阑筒上设置有用于形成预定立体角的多个光阑孔。
例如，光阑2可以采用精密微小立体角的光阑。精密微小立体角光阑可以对光源发射的光进行立体角限制。
其中，所述多个光阑孔相对于所述待测光源由近及远依次设置在所述光阑筒上，且由近及远依次设置的多个光阑孔各自的尺寸逐渐减小。
举例来讲，光阑筒的长度可以为100mm，在光阑筒前后可以设置四个光阑孔(例如，可以在光阑筒壁上设置两个对应的光阑孔，另外两个光阑孔可以在光阑筒中通过设置两个具有与筒壁上设置的两个光阑孔对应的孔的金属片实现，即，在光阑筒中插入分别具有孔的两个金属片)，前后(距离光源近的可以指前，而距离光源远的可以指后)尺寸逐渐变小，由此可以形成例如0.0146sr立体角。
本领域技术人员应当理解，上述示例仅仅是示例性的，并非用于限定本发明。
根据本发明一种实施例，所述光阑筒的材料可以为金属。
也就是，可以通过金属材料加工制成光阑筒。
根据本发明一种实施例，探测器1可以为对真空紫外波段具有高灵敏度的标准探测器。
举例来讲，所述探测器1可以为硅光电二极管。
其中，所述硅光电二极管的波段覆盖范围可以为120nm～200nm。
换言之，对真空紫外波段具有高灵敏度的标准探测器可以实现120nm～200nm波段范围光辐射的探测。
由此，利用硅光电二极管具有的高稳定性、响应范围宽等特点，可以将探测到的真空紫外光辐射转换为电信号。
根据本发明一种实施例，所述放大器3可以通过电流转换为电压的方式对所述电信号进行放大。
举例来讲，通过电流转换为电压的方式，可以将探测器1输出的电信号放大1010。
由此，可以实现信号电放大1010。
根据本发明一种实施例，所述采集器4(例如，高精度数据采集器)可以为高阻计。
举例来讲，该高阻计例如可以为与对真空紫外波段具有高灵敏度的标准探测器阻抗相匹配的高阻计，以实现微弱信号(即，探测器1输出的微弱电信号)的采集。
其中，所述高阻计的有效电压位可以为0.1mV。
更进一步地，结合图1可知，光由被测光源发出，经精密微小立体角光阑获取所测光源上的微小立体角范围内的光辐射，再由对真空紫外波段具有高灵敏度的标准探测器进行光电转换后输出电信号，经放大器可以将信号放大1010，经高精度数据采集器实现电信号采集，继而可以实现真空紫外光谱辐射亮度值的测量。
如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。
本发明以上的装置可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。
本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
Claims (9)
1.一种光阑式真空紫外辐射亮度计，其特征在于，该亮度计包括依次设置在光路中的光阑、探测器、放大器和采集器，所述光阑用于获取待测光源发出的待测光的光辐射，所述探测器用于对所述光辐射进行光电转换后输出电信号，所述放大器用于对所述电信号进行放大，所述采集器用于对放大后的电信号进行采集，并根据采集的电信号计算待测光的光谱辐射亮度值。
2.根据权利要求1所述的亮度计，其特征在于，所述光阑为光阑筒，所述光阑筒上设置有用于形成预定立体角的多个光阑孔。
3.根据权利要求2所述的亮度计，其特征在于，所述多个光阑孔相对于所述待测光源由近及远依次设置在所述光阑筒上，且由近及远依次设置的多个光阑孔各自的尺寸逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的亮度计，其特征在于，所述光阑筒的材料为金属。
5.根据权利要求1所述的亮度计，其特征在于，所述探测器为硅光电二极管。
6.根据权利要求5所述的亮度计，其特征在于，所述硅光电二极管的波段覆盖范围为120nm～200nm。
7.根据权利要求1所述的亮度计，其特征在于，所述放大器通过电流转换为电压的方式对所述电信号进行放大。
8.根据权利要求1所述的亮度计，其特征在于，所述采集器为高阻计。
9.根据权利要求8所述的亮度计，其特征在于，所述高阻计的有效电压位为0.1mV。
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