專利名稱：一種光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光譜儀器輻射定標(biāo)領(lǐng)域，特別是涉及應(yīng)用于空間光語(yǔ)儀器 星上定標(biāo)用的漫反射板光譜角反射特性的測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
漫反射板是光譜儀器輻射定標(biāo)中的重要光學(xué)元件。特別是在衛(wèi)星上的紫外 和可見(jiàn)波段多采用漫反射板將穩(wěn)定的光源，如太陽(yáng)光，引入光譜儀器的光路中對(duì)光譜儀器進(jìn)行輻射定標(biāo)，監(jiān)測(cè)光i普儀器的變化情況，用來(lái)校準(zhǔn)測(cè)量結(jié)果?？?慮到一年四季太陽(yáng)在黃道上的運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)光對(duì)星上漫反射板的照射角度在不斷 變化，因此，漫反射板光譜角反射特性的測(cè)量是對(duì)紫外和可見(jiàn)波段星載儀器定 標(biāo)的重要方面。目前的漫反射板光譜角反射特性測(cè)量裝置可分為兩類 一類是將光源變成平行光后直接照射在安裝于兩維轉(zhuǎn)臺(tái)上的漫反射板上， 利用帶有干涉濾光片的探測(cè)器測(cè)量漫反射板的反射光，轉(zhuǎn)動(dòng)兩維轉(zhuǎn)臺(tái)，即可獲 得干涉濾光片透射波長(zhǎng)的漫反射板角反射率特性。該裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 雜散光影響較??；缺點(diǎn)是測(cè)量波長(zhǎng)受干涉濾光片透射中心波長(zhǎng)的限制，每次只 能進(jìn)行單一光譜波長(zhǎng)漫反射板角反射特性的測(cè)量。即使采用多個(gè)探測(cè)器也只能 進(jìn)行少數(shù)幾個(gè)分離波長(zhǎng)的測(cè)量，而且這也加重了轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量，使測(cè)量系統(tǒng) 變得復(fù)雜。為克服上述缺點(diǎn)，使測(cè)量系統(tǒng)可獲得較寬光譜范圍內(nèi)，漫反射板的角反射 特性，目前采用的另一類漫反射板光譜角反射特性測(cè)量裝置是將連續(xù)光源發(fā)出 的光經(jīng)聚光鏡聚焦到單色儀的入射狹縫上，單色儀將連續(xù)光源發(fā)出的光分光， 從單色儀出射狹縫的輸出即為所要求光譜分辨率的單色光，此單色光經(jīng)準(zhǔn)直光 學(xué)部件準(zhǔn)直后變成平行光照射在安裝于兩維轉(zhuǎn)臺(tái)上的待測(cè)漫反射板上，同樣由 兩維轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可獲得單色儀輸出波長(zhǎng)漫反射板的角反射特性。掃描單色 儀的色散元件，可改變單色儀輸出波長(zhǎng)，從而可獲得設(shè)計(jì)光譜范圍內(nèi)漫反射板 的光i普角反射特性。(參考文獻(xiàn)E.Renotte， A.Novi， D丄abate， M.Melozzi， C.Giunti， R.Meynart， "Solar diffUser pre畫(huà)flight calibration set-up，，SPIE 1997, vol. 2957, 355-372的Fig.3 )該裝置的優(yōu)點(diǎn)是克服了上述濾光片裝置只能進(jìn)行單波長(zhǎng)測(cè)量的缺點(diǎn)，可以獲得較寬光譜范圍內(nèi)不同波長(zhǎng)的角反射特性。缺點(diǎn)是光源 經(jīng)過(guò)分光、多次反射和折射變成平行光照射在漫反射板上，已經(jīng)變得很微弱，必須對(duì)照射在漫反射板上的雜散光嚴(yán)格控制。這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性；否則由 于外部雜散光的干擾，將會(huì)大大降低測(cè)量精度。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于為解決已有技術(shù)中測(cè)量漫反射板光譜角反射特 性，利用干涉濾光片方法僅能進(jìn)行單波長(zhǎng)測(cè)量的缺陷，和解決利用單色儀分光 方法的雜散光干擾的問(wèn)題，從而提供一種利用光纖傳輸?shù)摹⒂蓽?zhǔn)直光源、樣品 架、轉(zhuǎn)動(dòng)部件、聚光部件、單色儀和光電探測(cè)器組成的光纖傳輸式漫反射板光 譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型提供的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)，包括一 用于產(chǎn)生平行光束的準(zhǔn)直光源、樣品架、轉(zhuǎn)動(dòng)部件、用于接收散射光的聚光部 件6、單色儀8和光電探測(cè)器9;其特征在于，還包括支撐桿4、樣品安裝板5、 光纖束7和安裝板10;其中，所述的準(zhǔn)直光源由準(zhǔn)直鏡2-l、氖燈2-2和氖燈電源2-3組成，所述的氖燈 2-2設(shè)置在樣品架上的待測(cè)漫反射板的對(duì)面；其中所述的氖燈2-2和所述的氖 燈電源2-3電連接，所述的準(zhǔn)直鏡2-1設(shè)置在所述的氖燈2-2輸出的光路上； 準(zhǔn)直光源水平放置在試驗(yàn)平臺(tái)11上、其中心高度與待測(cè)漫反射板中心高度一 致，保證待測(cè)漫反射板處于準(zhǔn)直光源發(fā)出的平行光束的中心；準(zhǔn)直光源的光軸 垂直于第一轉(zhuǎn)臺(tái)l轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)臺(tái)2轉(zhuǎn)軸形成的平面；在測(cè)量過(guò)程中，準(zhǔn)直光 源輸出光的方向保持固定不變；所述的樣品架由支撐桿4和樣品安裝板5組成，其中支撐桿4為 一根圓柱， 一端固定在第三轉(zhuǎn)臺(tái)3中心轉(zhuǎn)軸處，且第三轉(zhuǎn)臺(tái)3的轉(zhuǎn)軸通過(guò)支撐桿4的中心 線；支撐桿4的另一端上固定一用于安裝待測(cè)漫反射板的樣品安裝板5;樣品 架的設(shè)計(jì)應(yīng)保證第三轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)待測(cè)漫反射板的前表面、且第一轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸 和第二轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)處于待測(cè)漫反射板前表面的中心位置；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)部件是由一用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)來(lái)自準(zhǔn)直光源平行照 射光束的一維轉(zhuǎn)動(dòng)的第一轉(zhuǎn)臺(tái)1、 一用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)來(lái)自準(zhǔn)直光源 平行照射光束的另一維轉(zhuǎn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)臺(tái)2，和一用于設(shè)定待測(cè)漫反射板的反射角度的第三轉(zhuǎn)臺(tái)3組成；其中，所述的第一轉(zhuǎn)臺(tái)l采用TS160A手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，安 裝在試驗(yàn)平臺(tái)上；所述的第二轉(zhuǎn)臺(tái)2采用RSA100型電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)，該第二轉(zhuǎn)臺(tái)2通過(guò)安裝板10固定在第一轉(zhuǎn)臺(tái)l上，且第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸 垂直于第一轉(zhuǎn)臺(tái)1的轉(zhuǎn)軸；所述的第三轉(zhuǎn)臺(tái)3安裝在第二轉(zhuǎn)臺(tái)2上，其轉(zhuǎn)軸與 第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸同軸；所述的聚光部件6由聚光透鏡和鏡筒組成，所述的鏡筒為圓筒形，鏡筒內(nèi) 部靠樣品安裝板5的一端固定有聚光透鏡，聚光透鏡為JGS1石英透鏡；所述 的聚光部件6固定在第二轉(zhuǎn)臺(tái)2上，由第二轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，聚光部件6的光 軸通過(guò)待測(cè)漫反射板前表面的中心、且與第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸垂直；所述的光纖束7由50-60條石英光纖組成，該光纖束7圓形的一端放置在 聚光部件6鏡筒內(nèi)，聚光透鏡的焦點(diǎn)處，光纖束7長(zhǎng)方形的另一端放置在單色 儀8的入射狹縫處、緊貼單色儀8的入射狹縫；所述的單色儀8由計(jì)算機(jī)控制，放置在試驗(yàn)平臺(tái)上，所述的光電探測(cè)器9 采用R928光電倍增管，放置在單色儀8的出射狹縫后、緊貼出射狹縫處，且 固定在單色儀8上；所述的光纖束7將接收的待測(cè)漫反射板反射光輻射傳送到 單色儀8的入射狹縫，到達(dá)入射狹縫的光輻射經(jīng)單色儀8分光后，由光電探測(cè) 器9接收、轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過(guò)單色儀的波長(zhǎng)掃描，即可獲得某一入射角漫反 射板反射光的光譜曲線。通過(guò)第 一轉(zhuǎn)臺(tái)和第二轉(zhuǎn)臺(tái)的有序轉(zhuǎn)動(dòng)完成對(duì)漫反射板 不同入射角的光譜反射光強(qiáng)度的測(cè)量。這些測(cè)量值經(jīng)處理后即為漫反射板的角 反射特性值。在上述的技術(shù)方案中，為減輕轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量，聚光透鏡口徑應(yīng)選取盡量 小、但又使光電探測(cè)器能接收適當(dāng)?shù)男盘?hào)強(qiáng)度，保證4笨測(cè)信號(hào)有適當(dāng)?shù)男旁氡取?所述的聚光透鏡為JGS1石英透鏡，并且聚光透鏡的焦距一般選取使待測(cè)漫反 射板反射光的測(cè)量視場(chǎng)小于1°,保證測(cè)量系統(tǒng)有足夠的角分辨率或根據(jù)使用 的實(shí)際情況選取。在上述的技術(shù)方案中，所述的光纖束(7)中每一根光纖的直徑為小0.2mm; 所述的光纖束7 —端為直徑小1.7mm的圓形；另 一端為0.76mmx3mm的長(zhǎng)方形。在上述的技術(shù)方案中，所述的單色儀8采用法國(guó)JY公司生產(chǎn)的TRAIX320 型單色儀，焦距為320mm,光柵刻線為1200g/mm，單色儀的工作波長(zhǎng)范圍 200-1500亂在上述的技術(shù)方案中，所述的準(zhǔn)直鏡2-l采用JGS1石英透鏡，最大口徑 為100mm，焦距250mm.在上述的技術(shù)方案中，所述的氘燈2-2采用日本濱凇公司生產(chǎn)的LD2000 型氘燈。在上述的技術(shù)方案中，所述的氘燈電源2-3采用日本濱凇公司生產(chǎn)的 LD2000氖燈配套電源。在上述的技術(shù)方案中，所述的光電探測(cè)器9釆用R928光電倍增管。本實(shí)用新型的積極效果本實(shí)用新型由于用未分光的準(zhǔn)直光源直接照射漫 反射板，照射在漫反射板的光輻射未經(jīng)單色儀衰減，照射在漫反射板的光輻射 較強(qiáng)，減小了雜散光對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響；而采用光纖耦合，使在測(cè)試過(guò)程中單 色儀和探測(cè)器放置在試驗(yàn)臺(tái)上不動(dòng)，只有光纖束的一端隨轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，減輕了轉(zhuǎn) 動(dòng)部件的重量，使轉(zhuǎn)動(dòng)裝置小型、輕便。該系統(tǒng)不但實(shí)現(xiàn)了光譜角反射特性的 測(cè)量、減小了雜散光對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，而且由于光電探測(cè)器也不需要轉(zhuǎn)動(dòng)， 與只能進(jìn)行單波長(zhǎng)測(cè)量的干涉濾光片式測(cè)量系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)也更輕便。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí) 用新型的限定。


圖1本實(shí)用新型測(cè)量系統(tǒng)的組成示意圖圖2本實(shí)用新型測(cè)量系統(tǒng)中的準(zhǔn)直光源部分組成示意圖1— --第一轉(zhuǎn)臺(tái) 4一_支撐桿7…-光纖束10…安裝板2- 2 -氘燈2——第二轉(zhuǎn)臺(tái) 5—樣品安裝板 8一-單色儀 11一_試驗(yàn)平臺(tái) 2-3氘燈電源3——第三轉(zhuǎn)臺(tái) 6-—-聚光部件 9-—光電探測(cè)器 2-l…-準(zhǔn)直鏡具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型如圖l和圖2所示。本系統(tǒng)由兩維轉(zhuǎn)動(dòng)部件、樣品架、聚光部 件6、光纖束7、單色儀8、光電探測(cè)器9、安裝板IO和準(zhǔn)直光源組成。兩維 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括第一轉(zhuǎn)臺(tái)1，第二轉(zhuǎn)臺(tái)2，第三轉(zhuǎn)臺(tái)3。樣品架由支撐桿4和樣 品安裝板5組成。準(zhǔn)直光源位于圖l的垂直圖面方向，在圖1中未劃出；其組 成如圖2所示，包括準(zhǔn)直鏡2-1,氖燈2-2和氖燈電源2-3。兩維轉(zhuǎn)動(dòng)部件用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)于來(lái)自準(zhǔn)直光源平行照射光束的 兩維轉(zhuǎn)動(dòng)和待測(cè)漫反射板反射角的設(shè)定。其中，第一轉(zhuǎn)臺(tái)l采用TS160A手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，分度誤差優(yōu)于2'，安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)來(lái)自 準(zhǔn)直光源平行照射光束的一維轉(zhuǎn)動(dòng)，即入射角在a角方向的變化。第二轉(zhuǎn)臺(tái)2采用RSA100型電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，由細(xì)分的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，分度誤差 優(yōu)于5'。第二轉(zhuǎn)臺(tái)2通過(guò)安裝板固定在第一轉(zhuǎn)臺(tái)l上，使第二轉(zhuǎn)臺(tái)2可繞第一 轉(zhuǎn)臺(tái)1轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)、且第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸垂直于第一轉(zhuǎn)臺(tái)1的轉(zhuǎn)軸。通過(guò)第二轉(zhuǎn) 臺(tái)2的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)來(lái)自準(zhǔn)直光源平行照射光束的另 一維轉(zhuǎn)動(dòng)， 即入射角在P角方向的變化。第三轉(zhuǎn)臺(tái)3安裝在第二轉(zhuǎn)臺(tái)2上，其轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸同軸，由第 二轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，用于設(shè)定待測(cè)漫反射板的反射角度。第三轉(zhuǎn)臺(tái)在測(cè)量過(guò)程 中不轉(zhuǎn)動(dòng)，保持待測(cè)漫反射板反射角在測(cè)量過(guò)程中固定不變。支撐桿4為一才艮圓柱形的桿，其一端固定在第三轉(zhuǎn)臺(tái)3上，且支撐桿4 的軸線通過(guò)第三轉(zhuǎn)臺(tái)3的轉(zhuǎn)軸；支撐桿4的另一端用于固定樣品安裝板5，樣 品安裝板5用于安裝待測(cè)漫反射板。支撐桿4和樣品安裝板5的設(shè)計(jì)保證第三 轉(zhuǎn)臺(tái)3的轉(zhuǎn)軸位于待測(cè)漫反射板的前表面、且第一轉(zhuǎn)臺(tái)1轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)臺(tái)2 轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)處于待測(cè)漫反射板前表面的中心位置。用于接收散射光的聚光部件6固定在第二轉(zhuǎn)臺(tái)2上，由第二轉(zhuǎn)臺(tái)2帶動(dòng)轉(zhuǎn) 動(dòng)。聚光部件6由聚光透鏡和鏡筒組成，聚光透鏡的光軸通過(guò)待測(cè)漫反射板前 表面的中心、且與第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸垂直。聚光部件6的鏡筒為圓筒，鏡筒內(nèi) 部靠樣品安裝板5的一端固定有聚光透鏡，聚光透鏡為JGS1石英透鏡。聚光 透鏡用于會(huì)聚待測(cè)漫反射板的反射光，為減輕轉(zhuǎn)動(dòng)部件的重量，透鏡的口徑應(yīng) 選取盡量小、但又使光電探測(cè)器9能接收適當(dāng)?shù)男盘?hào)強(qiáng)度，保證探測(cè)信號(hào)有適 當(dāng)?shù)男旁氡?，在本例中透鏡的的口徑取為(j)25mm。透鏡的焦距一般選取使待測(cè) 漫反射板反射光的測(cè)量視場(chǎng)小于1°,保證測(cè)量系統(tǒng)有足夠的角分辨率，也可 根據(jù)實(shí)際使用情況選取。在本例中取透鏡焦距為100mm。本實(shí)施例的光纖束7，例如由每一根光纖的直徑為(j)0.2mm，共由60條、 55條或50條石英光纖合成一束組成，該光纖束7的一端為直徑())1.7mm的圓 形，另一端為0.76mmx3mm的長(zhǎng)方形。光纖束7圓形的一端放置在聚光部件 6鏡筒內(nèi)、聚光透鏡的焦點(diǎn)處，用于接收經(jīng)聚光透鏡聚焦的待測(cè)漫反射板的反 射光。光纖束7長(zhǎng)方形的另一端放置在單色儀8的入射狹縫處、緊貼單色儀8 的入射狹縫。光纖束7將接收的待測(cè)漫反射板反射光輻射傳送到單色儀8的入 射狹縫，到達(dá)入射狹縫的光輻射經(jīng)單色儀8分光后，由光電探測(cè)器9接收、轉(zhuǎn) 換成電信號(hào)。單色儀8采用法國(guó)JY公司生產(chǎn)的TRAIX320型單色儀，焦距為320mm, 光柵刻線為1200g/mm，單色儀的工作波長(zhǎng)范圍200-1500nm。單色儀由計(jì)算機(jī) 控制進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，放置在試驗(yàn)平臺(tái)上。測(cè)量選用的光譜分辨率約為2nm。光電探測(cè)器9放置在單色儀8的出射狹縫后、緊貼出射狹縫處，且固定在 單色儀8上；光電探測(cè)器9采用R928光電倍增管，采用光子計(jì)數(shù)的方法進(jìn)行 測(cè)量。一用于產(chǎn)生平行光束的準(zhǔn)直光源水平放置在試驗(yàn)平臺(tái)11上、其中心高度 與待測(cè)漫反射板中心高度一致，保證待測(cè)漫反射板處于準(zhǔn)直光源發(fā)出的平行光 束的中心；準(zhǔn)直光源的光軸垂直于第一轉(zhuǎn)臺(tái)1的轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)臺(tái)2的轉(zhuǎn)軸形成 的平面。在測(cè)量過(guò)程中，準(zhǔn)直光源輸出光的方向保持固定不變；準(zhǔn)直光源包括 準(zhǔn)直鏡2-1，氖燈2-2和氘燈電源2-3。氖燈2-2由氘燈電源2-3點(diǎn)燃，氘燈2-2 的發(fā)射光束經(jīng)準(zhǔn)直鏡2-1準(zhǔn)直后變成平行光束。準(zhǔn)直鏡2-1采用JGS1石英透 鏡，最大口徑為100mm,焦距250mm;氖燈2-2采用日本濱淞公司生產(chǎn)的 LD2000型氖燈，該光源有很好的穩(wěn)定性，其輻射強(qiáng)度的漂移小于0.5%/小時(shí)； 氖燈電源2-3采用日本濱凇公司生產(chǎn)的LD2000氖燈配套電源。測(cè)量時(shí)，首先將待測(cè)漫反射板安裝在樣品安裝板5上。轉(zhuǎn)動(dòng)第三轉(zhuǎn)臺(tái)3 調(diào)節(jié)反射角使其達(dá)到所要求的反射角度(如40。)，調(diào)好后將第三轉(zhuǎn)臺(tái)3鎖定， 確保在測(cè)量過(guò)程中反射角不變。將圖2所示的準(zhǔn)直光源垂直于圖1的紙面方向 放置，對(duì)準(zhǔn)待測(cè)漫反射板。轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)臺(tái)1和第二轉(zhuǎn)臺(tái)2使入射角為0°。打開(kāi)氖燈電源2-3,點(diǎn)燃氖燈2-2。氖燈2-2的光輻射經(jīng)準(zhǔn)直鏡2-1準(zhǔn)直后 變成平行光束，照射在安裝于樣品安裝板5上的待測(cè)漫反射板上。待測(cè)漫反射 板的反射光束經(jīng)聚光部件6的聚光透鏡聚焦到光纖束7的一個(gè)端面上，光纖束 7將待測(cè)漫反射板的反射光束傳送到單色儀8的入射狹縫，經(jīng)單色儀分光后由 光電探測(cè)器9接收，光電探測(cè)器9將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)單色 儀8的波長(zhǎng)掃描，即可獲得入射角為0。 (a=0°,卩=0°)的一條待測(cè)漫反射板 反射光的光譜曲線。轉(zhuǎn)動(dòng)第一轉(zhuǎn)臺(tái)l和第二轉(zhuǎn)臺(tái)2，可以獲得不同入射角(a， 卩)待測(cè)漫反射板反射光光譜反射光強(qiáng)度的曲線。這些測(cè)量值經(jīng)歸一化后即可 給出待測(cè)漫反射板的光譜角反射特性。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，該系統(tǒng)能滿足應(yīng)用于空間光譜儀器星上定標(biāo)用漫反射板光 譜角反射特性測(cè)量的設(shè)計(jì)要求。另外的一個(gè)實(shí)施例采用150W的氙燈光源后， 測(cè)量波長(zhǎng)范圍可擴(kuò)展到可見(jiàn)和近紅外波段。當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改 變和變型，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)，包括準(zhǔn)直光源、樣品架、轉(zhuǎn)動(dòng)部件、聚光部件(6)、單色儀(8)和光電探測(cè)器(9)；其特征在于，還包括支撐桿(4)、樣品安裝板(5)、光纖束(7)和安裝板(10)；所述的準(zhǔn)直光源由準(zhǔn)直鏡(2-1)、氘燈(2-2)和氘燈電源(2-3)組成；其中所述的氘燈(2-2)和所述的氘燈電源(2-3)電連接，所述的準(zhǔn)直鏡(2-1)設(shè)置在所述的氘燈(2-2)輸出的光路上；所述的樣品架由支撐桿(4)和一用于安裝待測(cè)漫反射板的樣品安裝板(5)組成，其中支撐桿(4)為一根圓柱，所述的支撐桿(4)的一端固定在第三轉(zhuǎn)臺(tái)(3)上，且支撐桿(4)的軸線通過(guò)第三轉(zhuǎn)臺(tái)(3)的轉(zhuǎn)軸；該支撐桿(4)的另一端上固定所述的樣品安裝板(5)；所述的轉(zhuǎn)動(dòng)部件是用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)于來(lái)自準(zhǔn)直光源平行照射光束的兩維轉(zhuǎn)動(dòng)和待測(cè)漫反射板反射角的設(shè)定的兩維轉(zhuǎn)動(dòng)部件，所述的兩維轉(zhuǎn)動(dòng)部件由一用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)來(lái)自準(zhǔn)直光源平行照射光束的一維轉(zhuǎn)動(dòng)的第一轉(zhuǎn)臺(tái)(1)、一用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)漫反射板相對(duì)來(lái)自準(zhǔn)直光源平行照射光束的另一維轉(zhuǎn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)，和一用于設(shè)定待測(cè)漫反射板的反射角度的第三轉(zhuǎn)臺(tái)(3)組成；其中，所述的第一轉(zhuǎn)臺(tái)(1)采用TS160A手動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上；所述的第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)采用RSA100型電動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，該第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)通過(guò)安裝板(10)固定在第一轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上，使第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)的轉(zhuǎn)軸垂直于第一轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的轉(zhuǎn)軸，且由第一轉(zhuǎn)臺(tái)(1)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的第三轉(zhuǎn)臺(tái)(3)安裝在第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)上，該第三轉(zhuǎn)臺(tái)(3)轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)的轉(zhuǎn)軸同軸，由第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的聚光部件(6)由聚光透鏡和鏡筒組成，其中所述的鏡筒為圓筒，鏡筒內(nèi)部靠樣品安裝板(5)的一端固定有聚光透鏡；所述的聚光部件(6)固定在第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)上，由第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，聚光部件(6)的光軸通過(guò)待測(cè)漫反射板前表面的中心、且與第二轉(zhuǎn)臺(tái)(2)的轉(zhuǎn)軸垂直；所述的光纖束(7)由50-60條石英光纖組成，該光纖束(7)的一端放置在所述的鏡筒內(nèi)的聚光透鏡的焦點(diǎn)處，光纖束(7)的另一端放置在單色儀(8)的入射狹縫處、緊貼單色儀(8)的入射狹縫；所述的單色儀(8)由計(jì)算機(jī)控制，放置在試驗(yàn)平臺(tái)上，所述的光電探測(cè)器(9)放置在單色儀(8)的出射狹縫后、緊貼出射狹縫處，并固定在單色儀(8)上。
2. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的光纖束(7) —端為直徑小1.7mm的圓形；另一端為 0.76mmx3mm的長(zhǎng)方形。
3. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的單色儀(8)采用法國(guó)JY公司生產(chǎn)的TRAIX320型單色 儀，焦距為320mm,光柵刻線為1200g/mm,單色儀的工作波長(zhǎng)范圍 200-1500nm。
4. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的準(zhǔn)直鏡(2-l)采用JGS1石英透鏡，最大口徑為100mm， 焦距250mm。
5. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的聚光透鏡為JGS1石英透鏡，并且聚光透鏡的焦距為選 取使待測(cè)漫反射板反射光的測(cè)量視場(chǎng)小于1°。
6. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的氘燈(2-2 )采用日本濱淞公司生產(chǎn)的LD2000型氘燈。
7. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的氘燈電源(2-3)采用日本濱凇公司生產(chǎn)的LD2000氘燈 配套電源。
8. 按權(quán)利要求1所述的光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)， 其特征在于，所述的光電探測(cè)器(9)采用R928光電倍增管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光纖傳輸式漫反射板光譜角反射特性測(cè)量系統(tǒng)，包括一水平放置的準(zhǔn)直光源；第一轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在試驗(yàn)平臺(tái)上，第二轉(zhuǎn)臺(tái)固定在第一轉(zhuǎn)臺(tái)上，第三轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在第二轉(zhuǎn)臺(tái)上；樣品架由支撐桿和樣品安裝板組成，支撐桿一端固定在第三轉(zhuǎn)臺(tái)上，另一端固定樣品安裝板；鏡筒內(nèi)固定有聚光透鏡；光纖束的一端放置在聚光透鏡焦點(diǎn)處，另一端放置在單色儀入射狹縫處；單色儀放置在試驗(yàn)平臺(tái)上，由計(jì)算機(jī)控制；測(cè)量信號(hào)由光電探測(cè)器接收。通過(guò)單色儀的波長(zhǎng)掃描，即可獲得某一入射角漫反射板反射光的光譜曲線。通過(guò)第一轉(zhuǎn)臺(tái)和第二轉(zhuǎn)臺(tái)的有序轉(zhuǎn)動(dòng)完成對(duì)漫反射板不同入射角反射光譜強(qiáng)度的測(cè)量，經(jīng)處理后即為漫反射板的角反射特性值。
文檔編號(hào)G01M11/02GK201166604SQ200720191089
公開(kāi)日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者付利平, 張仲謀, 聰 李, 杜國(guó)軍, 王詠梅, 王英鑒 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心