[发明专利]太阳光模拟器金属多孔准直镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种太空飞行器模拟实验设备领域的太阳光模拟器金属准直镜，特别是一种太阳光模拟器金属多孔准直镜。

背景技术

地面模拟太空环境阳光装置如图1所示，包括光源1、准直镜2、模拟太空环境的真空罐3及准直镜支架4。所述准直镜2及准直镜支架4设于所述模拟太空环境的真空罐中，真空罐抽气至真空，用液氮冷却罐体至零下200℃低温，放入太空飞行器进行模拟检测，同时用光源1通过准直镜2模拟太阳光照射被检测目标。

自然界太阳光的光辐射非常均匀，辐射到达地球附近，准直角约为32′，光辐射按光波长有相应的能量分布。

所述光源1，通常以超高压球型氙灯为光源，其光谱分布接近太阳光光谱。用椭球聚光镜将放在第一焦点上的氙灯发光点汇聚到椭球第二焦点上，照射阵列透镜组成的光学积分器，变成若干个分布在积分器面内的小点光源发光。其后，若干点光源发光在后方叠加成为均匀光。在有效范围平面内，其光学均匀性可达±3%。

这些点光源发出的光束，通过一个准直镜2（球面反射镜）反射以后，成为平行光。其平行度即为准直度a，为积分器口径对球面镜中心的张角。当积分器口径为Æ180mm，球面镜焦距5米，所反射的光准直角约为±1°，均匀性可达±5%。

现有准直镜如图2所示，是用一定厚度的金属材料（如80mm厚锻铝）制作的球面反射镜，其具体结构为具有一定厚度的金属圆盘， 所述金属圆盘的一面为球面镜21，另一面为与所述球面镜轴线垂直的平面22，由水平轴23（参见图1）安装于真空罐3中的准直镜支架4上。由于该镜体周围环境冷至零下200℃，而镜面又收到光源热辐射造成热累积及二次辐射，镜面材料热胀冷缩引起的镜面变形不均匀，可导致反射光均匀性达不到±5%的要求。

由此可见，上述现有的准直镜的结构仍存在有缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的镜面材料热胀冷缩引起的镜面变形不均匀问题，相关单位莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的准直镜的结构，其镜面材料在热胀冷缩引起的镜面变形条件下，仍然可保证反射光均匀性达到±5%的要求，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

有鉴于上述现有的准直镜存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新。经过不断的研究、设计,并经反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的准直镜存在的缺陷，而提供一种新的太阳光模拟器金属多孔准直镜，所要解决的技术问题是使其在热胀冷缩引起的镜面变形条件下，仍然可保证反射光均匀性达到±5%的要求。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种太阳光模拟器金属多孔准直镜，为具有一定厚度的金属圆盘， 所述金属圆盘的一面为球面镜，另一面为与所述球面镜轴线垂直的平面，其中所述金属圆盘非球面镜的另一面，即平面上设有多个均匀排列的盲孔，所述盲孔与所述平面垂直，所有各盲孔的底部中心与球面镜表面之间的距离均相等。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的太阳光模拟器金属多孔准直镜，其中盲孔直径按d=D/（700～820）进行选取，其中d为盲孔的直径, D为球面镜的镜面直径。

前述的太阳光模拟器金属多孔准直镜，其中所述相邻盲孔之间的中心距离均相等，为(1.5～2)d之间的某一值。

前述的太阳光模拟器金属多孔准直镜，其中所述的各盲孔的底部中心与球面镜表面之间的距离均相等，为（0.2～0.6）d之间的某一值。

前述的太阳光模拟器金属多孔准直镜，其中所述金属圆盘的侧面设有安装孔。

前述的太阳光模拟器金属多孔准直镜，其中所述金属圆盘非球面镜的另一面即平面的周侧延设有环形光栏板。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案,本发明太阳光模拟器金属多孔准直镜可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点。