[发明专利]一种发散角可调的太阳模拟器及其设计方法

权利要求书

1.一种发散角可调的太阳模拟器，其特征在于：包括外壳（1）、光源（2）、积分器（3）、反射镜（4）、准直镜（5）和调距部件（6），外壳（1）固连在屋顶，光源（2）采用氙灯，积分器（3）输出镜片数量介于六十个之内，光源（2）和积分器（3）架设在调距部件（6）上，调距部件（6）包括连接板（61）、驱动电机（62）、丝杠（63）和驱动块（64），连接板（61）固连在光源（2）和积分器（3）上，驱动电机（62）固连在外壳（1）内，丝杠（63）转动连接在外壳（1）内，丝杠（63）轴线方向水平且指向反射镜（4），丝杠（63）一端与驱动电机（62）输出端固连，驱动块（64）螺纹连接在丝杠（63）上，驱动块（64）固连在连接板（61）上；积分器（3）靠近光源（2）一侧固连有喇叭状的集光筒（31），集光筒（31）口径大的一端指向光源（2），连接板（61）一端与集光筒（31）口径大的一端固连，集光筒（31）口径小的一端与积分器（3）固连，集光筒（31）内置有镜片以反射光线；调距部件（6）架设在外壳（1）内，反射镜（4）架设在外壳（1）远离光源（2）一侧，调距部件（6）驱动光源（2）和积分器（3）靠近或远离反射镜（4），准直镜（5）架设在反射镜（4）下方；反射镜（4）下方的外壳（1）上滑动连接有钨灯（7），钨灯（7）光线照射方向指向准直镜（5）。

2.根据权利要求1所述的一种发散角可调的太阳模拟器，其特征在于：外壳（1）内固连有滑轨（65），滑轨（65）长度方向与丝杠（63）轴线方向相同，滑轨（65）上滑动连接有滑块（66），滑块（66）固连在连接板（61）上。

3.根据权利要求1所述的一种发散角可调的太阳模拟器，其特征在于：外壳（1）内固连有散热风扇（8），散热风扇（8）出风口指向光源（2）。

4.根据权利要求1所述的一种发散角可调的太阳模拟器，其特征在于：反射镜（4）下方的外壳（1）开设有通光孔（13），通光孔（13）下端架设有转向部件（9），转向部件（9）包括转向电机（91）、齿轮（92）和回转轴承（93），转向电机（91）固连在外壳（1）内，齿轮（92）固连在转向电机（91）输出端，回转轴承（93）内圈固连在通光孔（13）下端，回转轴承（93）外圈套接有齿圈，所述齿圈与齿轮（92）啮合，回转轴承（93）外圈底部固连有旋转壳（11），准直镜（5）架设在旋转壳（11）内。

5.根据权利要求1所述的一种发散角可调的太阳模拟器的设计方法，其特征在于：包括以下步骤，

Ⅰ. 根据太阳模拟器布局需求，设计确定太阳模拟器主光路;

Ⅱ.将光源（2）和积分器（3）设计为一个整体，可整体移动位置，调整光源（2）和积分器（3）与准直镜（5）的距离；

Ⅲ. 根据第一步设计好的主光路参数，确定发散角最小时光源（2）和积分器（3）位置，作为移动的起始位置；改变光源（2）和积分器（3）与准直镜（5）的距离调整发散角，当发散角为最大时的位置为光源（2）和积分器（3）的移动终止位置。

6.根据权利要求5所述的一种发散角可调的太阳模拟器的设计方法，其特征在于：当所需发射波谱大于1100nm时，选用钨灯（7）代替由氙灯为主的光源（2）。