真空应用太阳模拟灯及其灯阵的研制

作     者：任建岳 苏克强 王兵 陈长征 张军 REN Jian-yue;SU Ke-qiang;WANG Bing;CHEN Chang-zheng;ZHANG Jun

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院研究生院北京100039 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2010年第18卷第8期

页      面：1699-1706页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家863高技术研究发展计划资助项目(No.863-2-5-1-13B) 

主　　题：真空应用 太阳模拟灯阵 光学积分器 热设计 

摘      要：为了对某相机进行热平衡试验,并克服传统太阳模拟器结构复杂、成本较高、光效利用率低的缺点,提出了将太阳模拟灯阵整体放在真空罐内使用的研制方案。首先,对该方案所需解决的各种问题进行了理论分析,计算得出模拟灯阵的辐照度要求为635.2～905.4W/m2,光学系统效率为0.1444。分析了真空罐液氮冷却系统的导热能力,结果显示,该冷却系统温度升高ΔT为2.0741K,小于其过冷度4K,表明该冷却系统可以将太阳模拟灯阵灯的热量导出。对系统热设计进行了分析和讨论,结果表明,积分器和反射镜的温度在200℃左右,氙灯灯极温度在92℃左右,满足其长时间正常工作的条件。最后,测试了模拟灯阵的技术参数,结果显示其照度为490.37～1000.56W/m2连续可调,辐照不均匀度±5%,辐照不稳定度±5%/h,各项指标均满足设计指标要求。