一种空间极紫外光度计的制作方法

本发明涉及极紫外光学器件技术领域，具体涉及一种空间极紫外光度计，是利用极紫外窄带多层膜反射镜光学系统滤掉高能辐射和极紫外带外辐射，利用薄膜吸收滤光片滤掉长波段光辐射，探测特定波段的极紫外辐射。

背景技术：

在极紫外光学领域，尤其是在对空间目标开展极紫外监测时，需要对目标源的极紫外辐射的绝对强度做定量化测量。为此，需要设计一种适合空间应用的小型、高可靠性极紫外光度计。在空间环境中，由于没有大气、臭氧层的存在，来自目标的各种波段光辐射和来自宇宙背景不同能量的粒子辐射均可以照射到测量仪器中，而目前没有可用的带通、高抑制比的极紫外透射滤光片，无法对特定波段的极紫外辐射亮度进行准确测量，不能对大量具有研究价值的极紫外目标进行探测。

技术实现要素：

本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种空间极紫外光度计。本发明的空间极紫外光度计，是利用极紫外窄带多层膜反射镜光学系统滤掉x射线辐射和工作波段外极紫外辐射，利用薄膜吸收滤光片滤掉长波方向的远紫外、紫外、可见和红外部分辐射，以较高的带外抑制能力，实现对特定极紫外波长辐射的高响应探测。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

本发明提供一种空间极紫外光度计，包括：

入光口安装的薄膜吸收滤光片，所述薄膜吸收滤光片可以滤掉带滤除远紫外、紫外、可见及红外的长波辐射；

极紫外窄带多层膜反射镜组成的光学系统，所述光学系统可以滤除x射线辐射和工作波段以外的极紫外辐射，实现特定极紫外波段的带通滤光；

反射镜背部重金属遮挡板，所述反射镜背部重金属遮挡板避免遮高能粒子穿透并被探测器接受；

光电二极管探测器，所述光电二极管探测器接收经上述光学系统滤除后的目标极紫外波段的辐射；

由上述部件组成的空间极紫外光度计，经过地面辐射定标，可用于空间极紫外目标辐射的高精度定量化探测。

在上述技术方案中，所述薄膜吸收滤光片是在滤光片上镀上al、ti、c薄膜中的一种或多种得到的。

在上述技术方案中，所述光学系统是由两片euv窄带多层膜反射镜组成。

在上述技术方案中，所述反射镜背部重金属遮挡板采用高原子序数的材料铜、铅、或钨，厚度为3～5mm。

在上述技术方案中，所述光电二极管探测器表面镀制al、ti、或c薄膜。

本发明的空间极紫外光度计，经过薄膜吸收滤光片、极紫外窄带多层膜反射镜、反射镜背部重金属遮挡板后，只有特定波长范围的极紫外辐射到达光电二级管探测器，经过光电转化获得具有特定比例关系的光电流，由信号采集系统采集该信号。通过标定极紫外光学系统反射率、薄膜吸收滤光片的透过率和光电二极管探测器的光电转换效率，可以标定此极紫外光度计的辐射响应，进而可在轨实现对目标的绝对辐射亮度高精度定量测量。

本发明具有以下的有益效果：

本发明解决了极紫外波段无高抑制比带通滤光片的技术难题，将极紫外窄带多层膜反射镜系统与薄膜吸收滤光片、反射镜背部重金属遮挡板和高灵敏度光电二极管探测器组合成极紫外光度计，通过地面的高精度定标，可实现空间目标极紫外辐射的高精度定量化探测。

本发明的空间极紫外光度计，利用极紫外多层膜反射光学系统实现对特定极紫外波段的带通滤光作用，再利用薄膜吸收滤光片吸收长波方向光辐射，实现特定波段的极紫外辐射绝对亮度的高带外抑制比测量。该设计具有创新性，研制出的空间极紫外光度计具有结构简单、体积小、重量轻、可靠性高的特点，不仅可以探测空间目标在特定极紫外波段的辐射亮度，也可广泛应用于该波段空间载荷的在轨定标。因此可广泛应用到空间天文目标的极紫外辐射标定。

本发明的空间极紫外光度计还可以在光电二级管表面镀制al、ti、或c等薄膜，进一步滤除工作波段外的极紫外、远紫外、紫外、可见光及红外辐射；同时也可起到入光口前端薄膜吸收滤光片的备份作用，一旦前端薄膜吸收滤光片漏光，光度计仍能正常工作。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明的空间极紫外光度计的光路示意图。

图2为入光口薄膜滤光片透过率曲线图(150nmal膜)。

图3为euv窄带多层膜反射镜反射率分布图(中心波长19.5nm)，左图为euv窄带多层膜反射镜1的反射率分布图，右图为euv窄带多层膜反射镜2的反射率分布图。

图4为euv窄带多层膜光学系统综合反射率分布图。

具体实施方式

为了对特定波段的极紫外辐射定标，本发明采用极紫外多层膜反射镜组成的光学系统、薄膜吸收滤光片、镀制有薄膜的光电二极管探测器配合使用，实现对极紫外波段辐射高精度的定量探测。

本发明提供的空间极紫外光度计，具体的实施方案如下：

本发明提供的空间极紫外光度计，包括：入光口薄膜滤光片(镀制150nmal膜的滤光片)，两片euv窄带多层膜反射镜1、2组成的光学系统，反射镜背部重金属遮挡板，和镀制有薄膜的光电二极管探测器；其光路示意图参见图1。

所述入光口薄膜滤光片能够初步滤除工作波段外的远紫外、紫外及可见光信号，同时起到降低内部温度的温控作用。

图2为入光口金属薄膜滤光片透过率曲线图(150nmal膜)。由该图可知该滤光片用于过滤短波方向的部分x射线辐射和长波方向的部分极紫外、远紫外、紫外及可见红外辐射。

所述光学系统由两片镀制有极紫外窄带多层膜的反射镜(euv窄带多层膜反射镜1和euv窄带多层膜反射镜2)组成，滤掉来自目标或者宇宙背景的x射线辐射和非工作波段的极紫外辐射；

图3为euv窄带多层膜反射镜反射率分布图(中心波长19.5nm)，左图为euv窄带多层膜反射镜1的反射率分布图，右图为euv窄带多层膜反射镜2的反射率分布图。由该图可知euv窄带多层膜反射镜1、2只反射工作波段内的光辐射。

图4为euv窄带多层膜光学系统综合反射率分布图。由该图可知euv窄带多层膜反射镜1、2的综合反射率，能更好地抑制工作波段以外的光辐射。

所述反射镜背部重金属遮挡板采用厚度约为3～5nm的高密度的铜金属材料，确保部分穿透反射镜的高能粒子被吸收。

经过入光口薄膜滤光片、极紫外窄带多层膜反射镜组成的光学系统后的特定波长范围的极紫外辐射照射到高灵敏度、高稳定性的光电二级管探测器上，由该探测器响应并输出电信号，由后续采集系统采集。

该光电二级管探测器表面镀制al金属薄膜，进一步滤除非目标波段的远紫外、紫外、可见光及红外辐射；同时也可起到前面薄膜滤光片的备份作用，一旦前面的滤光片漏光，光度计仍能正常工作。

在上述具体的实施方案中，所述薄膜吸收滤光片还可以是在滤光片上镀上ti、c薄膜中的一种或多种得到的；所述反射镜背部重金属遮挡板还可以是其他厚度的高原子序数的材料铅、或钨，厚度约为3～5mm；所述光电二极管探测器表面还可以镀制ti、或c等薄膜；这里不再进行一一例举。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。