一种新型的半积分球辐射定标系统

　　0　引言

　　受空间技术研究院508研究所委托,中国计量科学研究院光学处承担了半积分球辐射定标系统的研制工作。与508研究所有关同志一起综合分析了国内外近10套积分球辐射定标系统的结构特点,结合所需定标的空间遥感器的技术指标要求,在较短的时间内确定了采用半积分球系统的研制技术路线与方案。在直径为Φ1400mm的半积分球上,开口直径为Φ600mm的基础上,并达到出口光源面均匀性优于4%。

　　1　半积分球辐射定标系统组成及配套设备

　　半积分球辐射定标系统主要由半积分球辐射源和电源两大部分组成。半积分球辐射源部分主要依据积分球的原理与合同指标设计采用半球多灯照明来提供所需求的均匀光,电源选取一大一小两种功率以满足不同级次的照明需求。

　　1·1　半积分球辐射源

　　半积分球辐射源部分主要由半积分球、多层面板、外部框架、溴钨灯及光源电流分配电路板构成。

　　1·1·1　半积分球

　　半积分球按照合同需求设计成直径为Φ1400mm,其球面由8瓣铝板打制并铆接而成(如图1所示),为保证球面的精度除在加工中保证用靠板校验外更采用对称拉紧固定的结构保证了球面精度的稳定性。半球内表面均匀喷涂硫酸钡。半球外围框架两侧装有6块控制板和4块电源板;控制板用来与电源的控制按钮通讯,通过控制钮的动作来点亮或关闭溴钨灯;电源板用来连接电缆以给36盏溴钨灯供电。

　　1·1·2　多层面板

　　由三个不同大小的光阑板组成的多层面板为光源提供了最终光场大小即Φ600mm均匀光场,如图2所示。第一层光阑板开口Φ900mm并且在光阑板Φ1000mm圆周上均布36盏溴钨灯,同时在光阑板Φ900mm圆周上焊接了一圈挡光板以确保不使溴钨灯的一次反射光直接进入光场影响光场的均匀性。第二层光阑板开口Φ800mm。第三层光阑板开口Φ600mm。

　　1·1·3　外部框架

　　外部框架主要起到保护和固定半积分球的作用。其外形尺寸严格按照合同要求为1800×1800×1000mm。如图3所示。

　　外部框架由30×50mm的方钢管焊接而成,框架四周的面板均由1mm厚的钢板制成,并设计成为与框架采用螺栓固定的形式以方便在测试中的使用和维修。

　　框架的底面和顶面由2mm厚的钢板制成与框体采用焊接形式连接,在顶面布置有四个风扇用来冷却半积分球及光源;在底面布置两条滑道与半积分球上的两条滑轨配合可以用来调整积分球与多层面板间的距离,以达到最佳的亮度级别和光场均匀性(注:此项在装配时已调好固定,如无必要不可随意调节)。

　　1·2　电源组成