用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统的制作方法

本发明涉及一种用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，属于发射率测量技术领域。

背景技术：

发射率是一项重要的热物性参数，其测试方法以能量对比较法为主。国外多采用面源式黑体作为标准黑体，而国内目前腔式黑体性能更优，以抛物镜为主镜的能量采集系统，对于深腔式黑体，离轴量极大，存在着设计、加工困难，在标准黑体与样品切换中也对装调具有较高要求。

技术实现要素：

本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统要解决的技术问题是：提供一种利用球面镜进行能量采集的系统，实现对深腔式标准黑体发射率测试，具有加工设计经济方便的优点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，使用球面反射镜进行能量采集，球面反射镜与黑体腔深耦合，在深腔式标准黑体等温区内进行能量采集；球面反射镜视场与深腔式标准黑体耦合，提高采集信号信噪比；同时，利用平面反射镜折叠光路，球面镜反射镜反射角度保证不遮挡光路前提下尽量小，避免离轴状态下球面镜像差对能量采集的干扰。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，利用球面反射镜代替抛物面镜进行深腔式标准黑体的发射率能量采集系统，降低加工难度。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，为避免源尺寸效应，球面反射镜的视场保证深腔式标准黑体的炉口孔径大于炉口处像斑的1.25倍。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，热球面反射镜本身离轴具有像差，在保证不遮挡主光路前提下选取最小偏转角度。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，球面反射镜的物平面，保证对深腔式标准黑体腔深的后三分之一等温区进行能量采集。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，平面反射镜口径与摆放位置符合球面反射镜物像关系，不遮挡光路。

有益效果：

1、本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，使用常见的球面镜进行能量采集系统，简单易行的实现能量采集；球面反射镜与黑体腔深耦合，在深腔式标准黑体等温区内进行能量采集；球面反射镜视场与深腔式标准黑体耦合，提高采集信号信噪比；同时，利用平面反射镜折叠光路，球面镜反射镜反射角度保证不遮挡光路前提下尽量小，避免离轴状态下球面镜像差对能量采集的干扰。

2、本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，利用球面反射镜代替抛物面镜进行深腔式标准黑体的发射率能量采集系统，降低加工难度。

3、本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，球面反射镜的视场保证深腔式标准黑体的炉口孔径大于炉口处像斑的1.25倍，能够避免源尺寸效应。

附图说明

图1为本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统的示意图。

图2为样品测试状态与发射率测量曲线，其中图2a为样品测试状态，图2b为发射率测量曲线。

其中：1—深腔式黑体、2—平面反射镜3—球面反射镜。

具体实施方式

为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，使用常见的球面镜进行能量采集系统，简单易行的实现能量采集；球面反射镜3，在深腔式黑体1等温区内进行能量采集；球面反射镜3视场，避免源尺寸小于，提高采集信号信噪比；同时，利用平面反射镜2折叠光路，球面镜反射镜3反射角度保证不遮挡光路前提下尽量小，避免离轴状态下球面镜像差对能量采集的干扰。以口径40mm，腔深400mm的腔式标准黑体为例。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，利用球面反射镜3代替抛物面镜进行深腔式黑体1的发射率能量采集系统，具有更小的设计加工难度。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，球面反射镜3的视场，避免源尺寸效应，保证不大于深腔式黑体1的孔径直径的1.25。所选球面反射镜相对孔径d/f应不超过1/12.5

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，球面反射镜3的物平面，保证对深腔式黑体1腔深的后三分之一等温区进行能量采集。以距炉底80mm处等温区为物平面，物平面距炉口320mm，本例中选取物像等距的二倍焦距处作为物平面，选取球面反射镜f数取5，球面反射镜焦距500mm，口径100mm。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，热球面反射镜3本身离轴具有像差，在保证不遮挡主光路前提下选取最小偏转角度。本例选取15°，物像效果满足探测器要求。

所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，平面反射镜镜2摆放位置与直径符合球面反射镜3物像关系，不遮挡光路。本例中球面反射镜口径100mm，像距为1000mm，偏转角度15°。平面反射镜与球面反射镜中心距为600mm，口径40mm。

以此所述的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，进行以腔式黑体为标准的能量对比法发射率测试，样品测试状态与发射率测量曲线如图2所示。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开的用于深腔式标准黑体发射率测试的球面镜能量采集系统，属于发射率测量技术领域。本发明使用常见的球面镜进行能量采集系统，简单易行的实现能量采集；球面反射镜物平面与黑体腔深耦合，在黑体等温区内进行能量采集；球面镜视场与黑体腔耦合，避免源尺寸效应，提高采集信号信噪比；同时，球面镜反射角度保证不遮挡光路前提下尽量小，避免离轴状态下球面镜像差对能量采集的干扰。本发明要解决的技术问题是：提供一种利用球面镜进行能量采集的系统，实现对深腔式标准黑体发射率测试，具有加工设计经济方便的优点。

技术研发人员：张洋;张学聪;温悦;常海涛;蔡静
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
技术研发日：2019.03.20
技术公布日：2019.05.14