[发明专利]全太阳光谱装置和方法

权利要求书

1.一种全太阳光谱装置，包括：

球形漫射器，包括外部主体内的球形腔体，所述球形腔体涂覆有第一近朗伯材料；

形成在球形漫射器上的第一预定位置中具有第一预定直径的第一孔，用于将光线耦合到所述球形漫射器；

形成在球形漫射器上的第二预定位置中具有第二预定直径的第二孔，用于耦合来自所述球形漫射器的光线；

漫射器挡板，设置在球形漫射器的内表面上且围绕所述第二孔的下半部，所述漫射器挡板具有限定球体的预定部分的几何形状，所述漫射器挡板具有预定的厚度，且涂敷有第二近朗伯材料；

多个光学准直器，每个光学准直器的一端部耦合到所述第二孔且每个光学准直器限定多个光电检测器中一个光电检测器的最大角度接收角，所述多个光电检测器设置在所述光学准直器的远离于耦合到所述第二孔的所述端部的远端；以及

多个滤光器，每个滤光器具有预定光波长的通带且与多个光学准直器中的一个光学准直器结合设置，以过滤从第二孔出射的光信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其中

所述装置包括与多个光学准直器的轴线对准的太阳正午指示器，以使当所述装置设置并安装到结构上以及所述太阳正午指示器在所述结构的位置朝向正午方向定向时，所述球形漫射器的定向可使所述多个光学准直器在南北方向上对齐，并指向安装位置的太阳正午。

3.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

第一电子电路，用于对由所述多个光电检测器中每个光电检测器产生的光电流进行数字化；第二电子电路，用于至少根据所述多个光电检测器的数字化光电流和不具有大气的太阳光谱的模型，来生成重建的太阳光谱。

4.根据权利要求3所述的装置，其中

重建的太阳光谱是最终全球光谱、漫射太阳光谱和直射太阳光谱中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

第一电子电路，用于对由所述多个光电检测器中每个光电检测器产生的光电流进行数字化；

第二电子电路，用于产生与大气可降水蒸气、大气臭氧和大气气溶胶中的一个相关的吸收曲线；其中

多个滤光 器中的至少一个具有根据可降水蒸气、臭氧和大气气溶胶其中一个建立的具有预定光波长的通带。

6.根据权利要求1所述的装置，其中

所述多个光学准直器的每个光学准直器包括有第一直径的具有第一准直器孔的第一准直器元件和有第二直径的具有第二准直器孔的第二准直器元件，所述多个滤光器中的相关滤光器设置在所述第一准直器元件和所述第二准直器元件之间。

7.根据权利要求1所述的装置，其中

设置在具有第一预定直径的所述第一孔的外部并与之相邻的是一个孔径环，所述孔径环包括具有高反射率的预定厚度的薄片，所述孔径环内形成有精确孔。

8.根据权利要求7所述的装置，其中

所述薄片为镍，预定厚度小于100μm。

9.根据权利要求1所述的装置，其中

至少以下一项：

球形漫射器可由至少两个连接在一起的部分形成；以及

第一孔、第二孔和挡板均位于经过组装的多个部分的公共部分内，以形成球形扩散器。

10.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

漫射腔，所述漫射腔耦合到形成在所述球形漫射器的外壁与所述多个光学准直器之间的所述第二孔。

11.根据权利要求1所述的装置，其中

所述多个光学准直器形成在单个准直管内。

12.根据权利要求1所述的装置，进一步包括

多个漫射器，多个漫射器中的每个漫射器设置在多个光学准直器中的光学准直器的前面。