[发明专利]一种星载紫外-真空紫外波段传递辐射标准及方法

权利要求书

1.一种多功能星载紫外-真空紫外波段传递辐射标准，其特征在于，包括：积分球主体、安装在积分球主体内壁的二个紫外光源模块，双孔径视场光阑，积分球出口，滤光片辐射计模块，陷阱探测器模块；在进行紫外光电载荷在轨校准时，安装在积分球主体内壁的二个紫外光源模块出射紫外光经积分球主体匀光后，通过积分球出口的双孔径视场光阑出射，实现160nm～400nm紫外-真空紫外波段光谱辐射输出，作为紫外光谱辐射标准；滤光片辐射计模块装配在积分球主体外壁上，采用干涉带通滤光片作为分光器件，具备7个光谱通道，由滤光片辐射计模块对积分球主体光源的光谱辐射进行监测；安装在积分球主体内壁的二个紫外光源模块用于产生功率稳定的单色光，对陷阱探测器模块性能进行监测，保证溯源至光辐射基准的准确性，同时完成对滤光辐射计的内定标；另外，陷阱探测器模块联合积分球主体上的双孔径视场光阑的使用，实现光谱辐通量和辐亮度之间的基准转换；陷阱探测器模块中测量模块内的探测器接收这些光谱辐射并由其标定得到光谱辐射通量，作为可溯源至低温辐射计功率基准的辐射标准使用，同时实现对滤光片辐射计模块5中滤光片辐射计的光谱辐射响应参数定标，完成标准的传递。

2.如权利要求1所述的传递辐射标准，其特征在于，所述的安装在积分球主体内壁的二个紫外光源模块，为氘灯光源或紫外激光窄谱光源，用于实现160nm～400nm紫外-真空紫外波段光谱辐射输出。

3.如权利要求2所述的传递辐射标准，其特征在于，所述的积分球主体，采用直径80mm的积分球，分别具有光源开口，用于连接紫外光源模块、积分球出口，用于连接双孔径视场光阑、滤光片辐射计模块开口，用于连接滤光片辐射计模块及陷阱探测器模块开口，用于连接陷阱探测器模块。

4.如权利要求3所述的传递辐射标准，其特征在于，所述氘灯光源，选用30W氘灯光源；所述滤光片辐射计模块具备7个光谱通道，在160～400nm谱段内中心波长分别为250nm、270nm、290nm、310nm、330nm、350nm和370nm，对应的光谱带宽为10nm～20nm，配置紫外增强型Silicon探测器，探测器面积为10×10mm²，工作环境温度为300K。

5.如权利要求4所述的传递辐射标准，其特征在于，所述的双孔径视场光阑，由相距20mm的两个口径分别为16mm和10mm的孔径所组成的视场光阑；视场光阑中外侧的孔径直径为16mm、靠近积分球的孔径直径为10mm、两孔径之间的距离为20mm。

6.如权利要求5所述的传递辐射标准，其特征在于，所述的陷阱探测器模块，装配在积分球主体外壁上，内部由不加滤光片的按一定角度布置的三片紫外增强Silicon探测器及信号控制电路组成，用于接收紫外LED光源输出的窄带单色光。

7.一种多功能星载紫外-真空紫外波段传递辐射方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：选择氘灯或紫外LED中紫外LED出射的窄带单色光；

步骤2：经过积分球主体匀光后，由陷阱探测器模块中测量模块内的探测器接收光谱辐射并由其标定得到光谱辐射通量；

步骤3：滤光片辐射计测量模块，通过对氘灯光源紫外光谱辐通量不同中心波长的一系列窄带波段进行定标测量，再根据光谱响应度的平滑插值计算，最后得出整体谱段的光谱辐射响应函数曲线，实现对整段光谱辐辐通量的定标；

步骤4：标定得到积分球的光谱辐亮度后，再对紫外载荷光谱辐射度进行测量标定，实现紫外载荷光谱辐射在轨量值传递。

8.如权利要求7所述的传递辐射方法，其特征在于，所述步骤2中，由陷阱探测器模块中测量模块内的探测器接收光谱辐射并由其标定得到光谱辐射通量的具体步骤为，滤光片辐射计测量模块的辐亮度响应系数R_fL(λ)表示为：

公式(1)中，R_fΦ(λ)为滤光片辐射计测量模块的光谱辐通量响应度，利用陷阱探测器测量模块得到，d₁是视场光阑中靠近光源的孔径直径，d₂是靠近入口处的孔径直径，r是两孔径距离。

9.如权利要求8所述的传递辐射方法，其特征在于，所述步骤3中，再根据光谱响应度的平滑插值计算的具体方法为，积分球内开口处的光谱辐通量与积分球光谱辐亮使用如下公式(2)计算：

其中，Φ_i(λ)是积分球内开口处的光谱辐通量，L_s(λ)是积分球光谱辐亮度，λ是光谱波长。