强激光与粒子束
2021, 33(6): 065004
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点，提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法，对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法，建立了与实验腔温度响应相对误差仅为0.14%的有限元模型，对接收腔的温度响应进行了实验测试。测试结果显示: 入射光功率为73.8 mW时，接收腔与热沉之间的温度差异约为0.85 K，响应的时间常数为29.8 s。运用建立的有限元模型对SIAR的光电不等效性进行了评估和修正。 结果表明: 太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性来源主要为不同加热途径和不同加热区域引起的偏差，SIAR的光电不等效性因子N为0.999 621±0.000 004。该修正模型完善了仪器的修正体系，提高了测量精度，为绝对辐射计的发展提供了可靠的数据来源。
太阳辐照度绝对辐射计 有限元单元法 光电不等效性 温度响应 Solar Irradiance Absolute Radiometer(SIAR) finite element method non-equivalence temperature response 光学 精密工程
2016, 24(10): 2370
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
利用有限元软件对低温绝对辐射计热沉在测量过程中的动态响应进行了研究，分析了影响热沉平衡温度的关键因素和不同结构下热沉对应的温度变化，并对比了304号不锈钢、6061铝合金和无氧高导铜材料作为热链接时热沉的响应状态。结果表明，低比热容和低热导率的热链接材料是未来低温辐射计发展的首选。另外，对辐射计结构进行合理的调节可以实现对热沉平衡温度的有效控制。
测量 低温绝对辐射计 有限元法 太阳总辐照度 温度场 光学学报
2016, 36(10): 1012004
1 国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 国科学院大学, 北京 100049
为了提高星载光辐射测量精度，满足在轨测量数据向世界辐射参考标准溯源的需求，运用有限元单元法对太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)的光电不等效性进行修正。SIAR 采用典型的正圆锥腔结构及加热丝直接埋入银锥腔工艺，其光电不等效性源于激光加热照射时一次反射引起的偏差。针对该偏差定量修正难度较大的特点，结合SIAR 腔组件的实际结构，建立与实验测量结果最大相对误差仅为0.86%的有限元体系，并运用该体系对SIAR 的光电不等效性进行定量修正。修正结果表明，光束的一次反射引起了激光加热和电加热阶段的不同功率分布，其光电不等效性因子为1.0000589，不确定度为3.4×10-6。运用该因子对测量数据进行修正，得到SIAR 的太阳总辐照度实际测量结果为(1365.70 ± 1.24) W/m2。该修正完善了绝对辐射计的修正体系。
测量 太阳总辐照度 有限元单元法 光电不等效性 世界辐射标准
