[发明专利]瞬态分光辐射仪

权利要求书

1、一种瞬态分光辐射仪，由外光路组件[1]，内光路组件[2]，微机控制电路[3]，输出外设组件[4]组成，外光路组件[1]由积分球和聚光系统组成，内光路组件[2]为一光电摄谱仪，由可调狭缝，出射狭缝，凹面反光镜，平面导光镜，宽带滤光片，列阵探测器元件组成；其特征是：(1)外光路组件[1]包括光纤导光光路[61]，瞬态光度探测光路[62]，积分球[59]，光源支架[60]；积分球[59]用轻金属材料作球壁[13]，积分球的内径可在100～200mm之间，球的内壁喷涂7～15层硫酸钡，积分球壁上开有三孔，入射光孔[10]，与孔[10]垂直并与内光路入射狭缝以内接圆形式相切的孔[11]，在球壁上对称于孔[11]、垂直于入射光孔[10]、并与瞬态光度探测器滤光片以内接圆形式衔接的孔[14]，小光源支架[12]为半球遮光罩，其表面均涂有与积分球内壁一致的涂料；(2)内光路组件[2]为一光电摄谱仪，包括固定在支架上的可调入射狭缝[30]，平面导光镜[31]，固定在支撑架上的出射狭缝[36]，宽带滤光片[37]与列阵探测器元件[38]，其中球面反光镜[32]，挡光板[33]，球面聚光镜[34]，代替原来的单一凹面反光镜，平面光栅由平面闪耀光栅[35]代替；电控闪光光源[15](或闪光光源[22])经入射光窗口[10]进入积分球[59]，其中一路光通过积分球出射光窗口[14]，到测得光度数据的瞬态光度探测光路[62]；另一路光通过积分球出射光窗口[11]，到内光路组件[2]的入射狭缝[30]后，由平面反光镜[31]导光射至球面聚光镜[32]变成平，行光射向平面闪耀光栅[35]，分光后，经球面聚光镜[34]聚焦球被聚焦的光谱带从出射狭缝[36]经过宽带滤光片[37]后，落在列阵探测器[38]的光敏面上，光敏面为聚焦反光镜[34]的焦平面，列阵探测器[38]，经微机处理，测得光谱相对能量值，送至输出闪光的光谱、光度、色度参数的打印机[44]、绘图仪[43]、显示器[42]外设组件[4]；野外瞬态光源通过光纤导光光路[61]中的入射窗口聚光透镜组[5]聚焦后，投射到光纤输入光学接头[6]上，导入光纤束[7]传至光纤输出光学接头[8]，从光纤输出光学接头[8]出射的光束，经非球面聚光镜[9]全部收集，将其聚焦射向内光路的入射狭缝[30]；(3)微机控制电路[3]包括专用微机[53]和控制电路两部分，控制电路包括列阵探测电路、瞬态光空间分布测量控制电路、瞬态光源控制电路、瞬态光度测量控制电路四个部分；瞬态光源控制电路包括由微机[53]、电控制电路[49]、脉冲电源[48]、瞬态光源[15](或光源[22])组成的电控光源电路，由微机[53]、光控电路[51]、放大电路[52]、光度探测器[62]、光源[15](或光源[22])组成光控光源电路，由微机[53]，软件控制电路[50]、光源[15](或光源[22])组成的软件控制光源电路；瞬态光空间分布测量控制电路由微机[53]、X向控制接口[54]、Y向控制接口[55]、驱动电路[56]、X向步进电机[57]和Y向步进电机[58]组成；列阵探测器控制电路由微机[53]、12位高速A/D[41]、列阵探测控制电路[40]、驱动电路[39]和列阵探测元件[38]组成；瞬态光度测量控制电路由微机[53]、8位高速A/D[46]、光能测量单片机电路[45]、驱动放大电路[47]、瞬态光度探测器[62]组成。

2、如权利要求1所述瞬态分光辐射仪，其特征是：光纤导光光路[61]中的入射窗口聚光透镜[5]可由2～5片透镜组成，每片透镜的两面均镀有复色光增透膜，输入通光口径可以在60～120mm之间，前后焦距可以在150～400mm之间，导光光纤[7]由石英光纤捆扎而成，光纤输入光学接头[6]和输出光学接头[8]是将光纤束端捆扎、胶合、磨平、抛光而成；非球面聚光镜[9]为一双焦椭球反光镜、离轴切割应用，第一焦点设置在光纤输出光学接头[8]处，第二焦点设置在内光路的入射狭缝[30]处，所切割的直径可在15～80mm之间，双焦长、短轴之比可为2∶1至4∶1。

3、如权利要求1所述瞬态分光辐射仪，其特征是：内光路[2]中的可调入射狭缝[30]，可调范围在0～3mm之间，平面导光镜[31]的大小在20×20～30×30mm²之间，球面反光镜[32]的大小在30×40～40×60mm²之间，球半径在300～600mm之间，平面闪耀光栅[35]大小为20×20～60×60mm²之间，每毫米刻线在130～1800条之间，球面聚光镜[34]的大小在30×40～40×60mm²之间，固定在支撑架上的出射狭缝[36]，大小在1×30～2×40mm²之间，宽带滤光片[37]与列阵探测器[38]分别固定在两个前后、上下、左右可调动的不同三维支撑架上。