1 长春理工大学 光电工程学院， 长春30022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心，长春1300
为解决现有太阳模拟器能量利用率低导致辐照度低的难题，依据太阳模拟器基本成像原理，提出利用复合抛物面聚光器（CPC）改进太阳模拟器的聚光系统.分析了CPC与传统聚光器的聚光机理，基于边缘光线原理推导了CPC的参数设计方法.利用LightTools软件结合嵌套的体光源与CPC建立聚光模型，分析了CPC理想最大接收角。建立椭球聚光镜与组合聚光系统的对比模型，验证了理论分析.通过截取分析得到最佳截取比来优化初始结构，进而确定CPC的最终结构.结果表明：氙灯应用在CPC中的能量利用率高达94.86%，且整个太阳模拟器的辐照度有很大提升.该研究能够为设计高能量利用率高辐照度的太阳模拟器提供参考.
Solar simulator Compound parabolic concentrator Energy utilization Concentrating system Irradiation Ellipsoid condenser Uniformity of irradiation 太阳模拟器 复合抛物面聚光器 能量利用 聚光系统 辐照度 椭球聚光器 辐照均匀度
1 内蒙古科技大学 机械工程学院, 内蒙古 包头 014010
2 鄂尔多斯市莱福士光科技有限公司, 内蒙古 鄂尔多斯 017000
为了探究不同发光半角对圆形LED阵列辐照特性的影响, 利用单颗LED芯片的照度公式推导出圆形阵列的照度公式、光斑半径和发散角公式。使用Tracepro软件对不同发光半角的圆形LED阵列仿真并利用MATLAB进行函数数值拟合。结果表明: 在有效光斑区域下, 随着单颗LED发光半角的增大, 圆形阵列的中心照度值逐渐降低, 降低的速率近似线性增长; 光斑半径和发散角逐渐增大, 变化率先增大后减小。辐照均匀度随着单颗LED发光半角的增大而增大, 而后保持稳定, 单颗LED发光半角为60°时, 圆形阵列辐照均匀度最好, 且相同发光半角时接收面面积越小辐照均匀度越高。这些结论对实现圆形LED阵列照明设计提供了定量的参考和理论依据。
发光半角 圆形阵列 有效光斑半径 发散角 辐照均匀度 luminous half angle circular array effective spot radius divergence angle irradiation uniformity
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
完成了一种光谱匹配、辐照不均匀度和辐照不稳定度均能达到A级标准的AAA级太阳模拟器的设计与研制。介绍了太阳模拟器的光源选择和滤光片的设计, 给出了太阳模拟器的光机结构, 测量了太阳模拟器的各项技术指标。结果表明, 太阳模拟器的光谱匹配在波长400~1 100 nm处满足ASTM E927-10中AM1.5G A级要求。在有效辐照面55 mm×55 mm内, 其平均辐照度达到1 000 W/m2, 辐照不均匀度达到135%, 辐照不稳定度达到127%。测量数据显示设计的太阳模拟器满足ASTM E927-10的AAA级标准。
太阳模拟器 氙灯 光谱匹配 辐照均匀度 辐照稳定性 solar simulator xenon lamp spectral match irradiance uniformity irradiance stability
1 中国科学技术大学,国家同步辐射实验室,合肥,230029
2 安徽工业大学,安徽,马鞍山,243002
分析了工业辐照加速器扫描磁铁的三角波励磁电流的选取.介绍了一种输出电流峰-峰值20 A、扫描频率为20～50 Hz的连续三角波的工业辐照加速器扫描磁铁电源.阐述了三角波调制器的原理、三角波线性度、基于单片机的控制系统以及其在工业辐照环境下采取的抗干扰措施.理论和应用均表明该设计具有很好的辐照均匀度.
辐照加速器 扫描 三角波 辐照均匀度 扫描磁铁
