懸掛式大面積紅外太陽模擬器

2020-07-26

懸掛式大面積紅外太陽能模擬器

該太陽模擬器可提供具有高空間均勻性和景深的紅外波長照明

Ceiling mounted Large Area IR solar simulator

This solar simulator provides illumination in the Infrared wavelengths with high spatial uniformity and depth of field

客戶要求

在先前系統(tǒng)完成幾個月后下了第二個訂單?？蛻襞cSciencetech聯(lián)絡，以定制建造第二臺太陽模擬器，并將其安裝在研發(fā)實驗室中。要求將第二個系統(tǒng)懸掛在天花板上，以適應**終用戶的測試設置，該設置占用了實驗室的占地面積。而且，他們要求針對目標三維體積實現(xiàn)更高的空間均勻性。

因此，對初始系統(tǒng)進行了重新設計，以使模擬的陽光從2m距離的頂部以30度角向下指向垂直的目標平面。

該光源經(jīng)過專門設計，具有光學校正功能，可以克服對稱性的不足。它是對先前系統(tǒng)的光學設計的修訂和改進解決方案。

目標地區(qū)：照亮1.5mx1.5m

工作距離：太陽模擬器在地面上方2.1m，在目標平面中心上方0.8m

光譜：A級（ASTM）

波長范圍：700nm至1100nm

強度：在700nm至1100nm波長范圍內(nèi)相當于0.6太陽的輻照度

均勻度：1m x 1m：±5％（ASTM）

1.5mx 1.5m：±30％（ASTM）

景深：±15厘米，變化≤±5％強度（ASTM）

衰減：10步，0.1到0.6太陽

時間不穩(wěn)定：A級（ASTM）

系統(tǒng)熱身：≤15秒

原型設計實施

提出了各種新的設計來改善輸出光的空間均勻性。這還要求光源的光軸與目標平面成一定角度并橫向位于目標平面上方，這使任務更加復雜。

集思廣益，對新設計進行了性能評估。每個想法都經(jīng)過原型設計，并更改了各種參數(shù)以評估對空間均勻性的影響。**有前途的想法是改變系統(tǒng)輸出鏡頭的橫向和角度位置。然后使用光學建模軟件對該思想進行建模，以更好地了解對空間均勻性的影響。一旦更好地理解了這個想法，便可以使用光學建模軟件對其進行進一步優(yōu)化，以滿足系統(tǒng)的特殊需求。

然后，這個想法進入了機械設計階段。需要一種易于再現(xiàn)地調(diào)整輸出鏡頭的方法。研究了各種方法，并開發(fā)了具有特定橫向和角度調(diào)節(jié)功能的定制透鏡架，以便可以實現(xiàn)輸出透鏡的精細調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生不垂直于太陽模擬器光軸的空間均勻的目標平面。