[实用新型]PST测试与极弱目标模拟系统

说明书

本实用新型涉及一种PST测试与极弱目标模拟系统，系统主要包括点源透过率测试系统、极弱目标模拟系统及主控系统；将点源透过率测试与极弱目标模拟两大系统紧密的结合在一起，实现了主要组件的共用性，并通过低气压环境的构建，本实用新型将点源透过率测试、极弱目标模拟系统的真空度降低到50Pa，点源透过率的测试下限可达到10^‑15，极弱目标模拟下限可至+18Mv；较大程度的解决了环境对这两种测试系统的影响。

技术领域

本实用新型属于光学检测领域，涉及点源透过率测试与极弱目标模拟系统，尤其涉及一种针对探测类相机点源透过率、极限探测能力参数的测试系统。

背景技术

国外对光学系统点源透过率(Points Source Transmittance)测试的分析工作起步早，Utah State University的Space Dynamics Laboratory在上世纪70年代就建立了PST测试装置Black Hole，PST能到10^-15，达到了瑞利散射背景。 2008年，美国BallAerospace&Technologies Corp公司开发了一种新型的杂散光测试系统，这个系统需要一个全黑的以及清洁度等级为五级的实验环境,这套系统尺寸58英寸×20英寸，有一个双柱罐结构的腔体，用来反射掉测试时仪器外部的反射光线，通过实验结果初步验证了10^-9以下的PST性能。

目前，国内中科院上海技物所已建成三波段点源透过率测试系统，三个波段分别为0.66um、2.2um、10.6um，PST测试范围：10^-5～1；PST测试精度： lg(测量值/真实值)优于0.5。

星模拟器常用于模拟探测相机、星敏感器等光学系统所探测的目标，能够模拟目标的照度、光谱等指标，一般可用于检测探测相机或星敏感器等光学系统的探测能力等关键指标。现代探测相机的典型目标为大气外反射太阳光的敌方卫星和导弹等被动目标，此类目标受太阳高度角、目标反射率低、距离远等客观因素限制，其信号通常很弱，目标照度所对应的星等值高，因此需要考核探测相机对此类高星等目标的探测能力。同时，深空探测项目的开展，促进了星等观测能力更强的星敏感器的发展，星敏感器的地面检测及标定，要求星模拟器具备模拟不小于10星等目标的能力。

目前，国内对探测相机等光学系统的星等探测能力检测主要通过天文观测进行，受大气密度、透过率、天光背景等不确定因素影响，难以获得令人信服的检测结果。一些作者对实验室弱光星模拟器进行了研究，针对高星等的标定问题，发展了直接法和间接法。直接法采用基于光电倍增管的单光子计数器作为能量检测设备，最高检测星等达到了16等星。间接法星模拟器主要包括积分球点光源和平行光管，结合连续可调光阑，在平行光管出光口处模拟目标照度，通过间接精确测量影响目标照度的各个要素，对模拟星等进行标定。间接法目前在太阳光波段实现了14等星的模拟，在紫外波段的模拟能力达到了16等星。

探测相机所要完成的任务即是探测远距离微弱点目标，其光学镜头与遮光罩的核心指标即为点源透过率(PST)，系统关键指标为极限探测能力、能量集中度等。

PST测试和极弱目标模拟，均是对探测类相机的测量，但两者之间仍有区别。为了提高探测相机的探测能力，需要对光学系统的PST进行控制。为了能够在实验室对探测相机的探测性能进行标定，需要建立弱光星模拟器。现阶段PST测试的下限很难突破，弱光星模拟器也受到测试环境的诸多影响，且单独测试上述参数时，设备成本较高。

实用新型内容

为了解决现阶段PST测试的下限难突破，弱光星模拟器受到测试环境的诸多影响及成本高等问题，本实用新型提供了一种能够实现探测类相机镜头点源透过率测试、系统关键指标测试的极弱目标模拟系统。通过低气压环境的构建，可以较大程度的解决环境对这两种测试系统的影响。利用两个测试系统的共性，大型部件公用，可以有效地节约建设成本。