一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置制造方法
【专利摘要】一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，包括三通真空管、直线驱动器及探测器。其中三通真空管的纵向开口端设有第一法兰和第二法兰，横向端开口设有第三法兰，三通真空管上装有直线驱动器；其中直线驱动器包括旋转把手、外筒、波纹管、第四法兰和驱动轴，通过转动旋转把手可以实现驱动轴沿轴向的直线移动，外筒壁上带有刻度，通过旋转把手的位置可以确定驱动轴的行程；探测器与驱动轴伸入三通真空管内的一端相连接，随着驱动轴的移动而移出或切入光路。该测量装置可保证透过率测量时光斑在窗口上的位置不会发生变化，大大减小窗口透过率对标准传递过程所带来的测量不确定度，极大提高了低温辐射计的量值传递精度。
【专利说明】一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置。
【背景技术】
[0002]光辐射的绝对测量在空间遥感、环境监测、光辐射计量领域起着至关重要的作用，随着定量化要求的不断深入，对光辐射的精确测量提出了更高要求。低温辐射计是目前光辐射功率测量方面最高精度的计量标准，它利用低温、真空和超导技术，将光辐射加热测量完全等效为电功率测量，其测量精度达到了优于10_5量级。以英国NPL、德国PTB和美国的NIST为代表的机构处在低温辐射计研究的前列，低温辐射计已经成为国际上光辐射测量最高基准。在国内，国防科技工业光电子一级计量站深入开展了以低温辐射计为初级标准，以陷阱探测器为传递标准的光辐射量值传递体系研究。
[0003]传统的窗口透过率测量方法是每次校准前后将窗口从低温辐射计上卸下，再将窗口恢复到与低温辐射计相同的工作状态，通过测量有窗口和无窗口的量值来评价窗口的透过率值，实验的测量值要根据透过率值进行修正。窗口从低温辐射计上拆下后，其复位存在较大难度，窗口复位的角度和光斑落点位置难以保证与在低温辐射计上完全一致；每次测量完成后都要将真空度尽量还原至原工作状态，耗时且难以保证系统不发生变化。在标准传递过程中，低温辐射计的窗口透过率成为影响标准传递过程不确定度的主要来源。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，该测量装置可保证透过率测量时光斑在窗口上的位置不再发生任何变化，低温辐射计也不会受任何影响，减小窗口透过率对标准传递过程所带来的测量不确定度，提高了低温辐射计的量值传递精度。
[0005]本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是:
[0006]一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，包括三通真空管、直线驱动器及探测器；所述三通真空管纵向两端设有第一法兰和第二法兰，横向端设有第三法兰；所述直线驱动器设置在三通真空管上，直线驱动器的驱动轴伸入三通真空管内，驱动轴的前端连接探测器。
[0007]优选地，所述直线驱动器包括旋转把手、波纹管、外筒、及第四法兰，所述旋转把手套在外筒上，外筒的外壁上带有刻度，波纹管位于外筒内部，外筒的下端连接第四法兰，第四法兰与三通真空管紧固连接。
[0008]优选地，所述波纹管在外筒内且与外筒同轴，波纹管上端连接有移动法兰，下端与第四法兰相连接。
[0009]优选地，所述第四法兰内部设置有直线轴承，驱动轴与直线轴承匹配。
[0010]优选地，所述第一法兰与低温辐射计真空阀门连接，所述第二法兰与布儒斯特窗口连接。
[0011]本实用新型是一种测量窗口透过率的测量装置，与原有技术相比，在低温辐射计真空阀门和窗口之间加入一个三通真空管，三通真空管两端分别与真空阀门和窗口通过第一和第二法兰连接，三通真空管上装有直线驱动器，探测器与驱动轴连接置于三通真空管内部，横向端开口配有CF法兰，以便放置和更换探测器。通过旋转直线驱动器的旋转把手可将探测器移出或切入光路，测量透过窗口的光功率，再通过另一探测器测量入射到窗口的光功率，两探测器的响应率比值已在同一光路中测量得出，通过前后两探测器测量到的光功率计算出窗口的透过率。此方法可保证透过率测量时光斑在窗口上的位置不发生任何变化，低温辐射计系统也不会受任何影响，大大减小窗口透过率对标准传递过程所带来的测量不确定度，极大提高了低温辐射计的量值传递精度。测量过程不移动布儒斯特窗口，无需考虑窗口复位问题，保证光斑在窗口上的位置没有任何改变。
[0012]三通真空管一端与低温辐射计真空阀门连接，另一端与窗口连接，三通真空管体积较小，不影响系统运行时的真空状态和光路的传输。三通真空管装有直线驱动器，可通过手动或电控操作，定位精度高，重复性强。
[0013]探测器置于三通真空管内部，通过直线驱动器可快速移出或切入光路，随时可对窗口的透射光功率进行测量，再通过另一探测器对入射光功率进行测量，在不影响系统运行状态的情况下快速精确的得到窗口透过率，节约大量时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0016]结合图1，一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，包括三通真空管100、直线驱动器200和探测器300，直线驱动器200设置在三通真空管100上，探测器300与驱动轴204相连接。所述三通真空管100纵向两端口配有第一法兰101和第二法兰102，横向端口配有第三法兰103，三通真空管100开口端第一法兰101与低温辐射计真空阀门连接，另一开口端的第二法兰102与布儒斯特窗口连接；所述直线驱动器200包括旋转把手201、波纹管202、第四法兰203、驱动轴204及外筒205，其中旋转把手201位于直线驱动器200的顶端，并且套在外筒205的上端，外筒205的下端焊接在第四法兰203上；套筒内安装有波纹管202，第四法兰203的内部安装有直线轴承，驱动轴204与直线轴承相适配，从而实现驱动轴204的轴向直线运动。所述探测器300能在超高真空环境下工作的小型探测器，并且在保证测量精度的前提下，占有较少的空间，方便操作。探测器300与驱动轴204相连，通过旋转把手201的转动可实现驱动轴204的直线运动，从而带动探测器300切入或移除光路。外筒205的外壁上带有刻度，通过旋转把手201与刻度的相对位置可以确定驱动轴204的行程。直线驱动器200精度高，重复性强，可与电机组合，实现电控操作。探测器300在超高真空状态下能长时间正常工作，具有适当的有效感光面积和总体体积，且具有较高的稳定性。由于窗口透过率是通过探测器的响应比值得出，所以不需要知道探测器的真实响应率值，通过在同一光路中将真空环境下使用探测器和正常环境下使用探测器响应比较得出即可。
[0017]将三通真空管100的第一法兰101与低温辐射计真空阀门连接，而另一端口的第二法兰102与布儒斯特窗口连接，将低温辐射计腔体、三通真空管100和布儒斯特窗口抽真空至正常运转状态，调节布儒斯特窗口至最佳透过率，关闭低温辐射计真空阀门，打开第三法兰103，对准主光路调节探测器300的位置，旋转直线驱动器200的旋转把手201将探测器300移出主光路，关闭第三法兰103，重新将三通真空管100和布儒斯特窗口抽真空到原工作状态，打开腔体真空阀门，此时低温辐射计进入正常运转状态，旋转把手201将探测器300切入主光路，通过直线驱动器200上的刻度可以精确定位探测器300的位置，测量透过窗口的光功率，再通过另一探测器测量入射到窗口的光功率，两探测器的响应率比值已在同一光路中比较得出，所以无需知道探测器的真实响应率即可计算出窗口的透过率。
[0018]测量过程不移动布儒斯特窗口，无需考虑窗口复位问题，保证光斑在窗口上的位置没有任何改变，低温辐射计系统也不受任何影响。
[0019]测量过程不影响系统的真空状态，无需每次测量完成后都要将真空度还原至原工作状态，保证系统整个运行状态的平稳，且节约大量时间。
[0020]当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本【技术领域】的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，其特征在于:包括三通真空管、直线驱动器及探测器；所述三通真空管纵向两端设有第一法兰和第二法兰，横向端设有第三法兰；所述直线驱动器设置在三通真空管上，直线驱动器的驱动轴伸入三通真空管内，驱动轴的前端连接探测器。
2.根据权利要求1所述的一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，其特征在于:所述直线驱动器包括旋转把手、波纹管、外筒及第四法兰，所述旋转把手套在外筒上，夕卜筒的外壁上带有刻度，波纹管位于外筒内部，外筒的下端连接第四法兰，第四法兰与三通真空管紧固连接。
3.根据权利要求2所述的一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，其特征在于:所述波纹管在外筒内且与外筒同轴，波纹管上端连接有移动法兰，下端与第四法兰相连接。
4.根据权利要求2所述的一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，其特征在于:所述第四法兰内部安装直线轴承，驱动轴与直线轴承匹配。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种低温辐射计布儒斯特窗口透过率测量装置，其特征在于:所述第一法兰与低温辐射计真空阀门连接，所述第二法兰与布儒斯特窗口连接。
【文档编号】G01M11/02GK203929358SQ201420310420
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】刘长明, 史学舜, 赵坤, 刘玉龙 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所