專利名稱：一種輻射計上用的新型精密光闌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光輻射測量領(lǐng)域，具體涉及一種與輻射吸收腔配合使用的新型精密光闌。
背景技術(shù)：
輻射計在科學(xué)研究和人們的生產(chǎn)生活中有重要的應(yīng)用，無論是計量部門建立光輻射計量基準(zhǔn)，氣象部門在地面上測量太陽輻照度用作氣象預(yù)報和中長期氣候監(jiān)控，還是在航天器上測量太陽常數(shù)，輻射計均發(fā)揮著重要的作用。近年來，計量部門相繼提出要分別在地面和空間中建立絕對光輻射測量基準(zhǔn)。上世紀(jì)八十年代，各國家計量標(biāo)準(zhǔn)實驗室在地面 發(fā)展低溫輻射計(CR)，得到可以追溯到SI (國際單位制)的輻射測量結(jié)果。2002年英國國家物理實驗室(NPL)提出在空間中建立絕對光輻射測量基準(zhǔn)，采用機械制冷機將輻射計的工作環(huán)境冷卻至20K，低溫環(huán)境極大地改善輻射吸收腔的熱學(xué)性質(zhì)，能有效提高光輻射測量精度。另外，為提高輻射吸收率，采用帶斜底面的圓柱形腔代替原來的正圓錐形腔，并且正圓錐形腔內(nèi)壁涂有有利于得到高吸收率的吸收黑圖層等。這些方法在提高輻射吸收腔的吸收率和輻射計測量精度上均取得較大成效。目前輻射計上大都采用平面形光闌(如附圖1)，光輻射經(jīng)過光闌孔徑進入輻射吸收腔，大部分能量被吸收，但仍有小部分能量從輻射吸收腔口徑損失，損失的這部分能量是造成輻射計吸收率低，影響測量精度的重要因素，所以如何最大限度地減小這部分能量損失是目前面臨的重要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決輻射計中入射光能量損失的問題，提出了一種輻射計上用的新型精密光闌，提高輻射吸收率和輻射計測量精度。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種輻射計上用的新型精密光闌包括刃口形入射孔徑、半球形包覆和機械支撐，所述的機械支撐的底面為環(huán)形底面，所述環(huán)形底面的圓心在刃口形入射孔徑的軸線上，所述刃口形入射孔徑的軸線與所述機械支撐的環(huán)形底面及機械支撐上表面垂直，所述的機械支撐的環(huán)形底面的內(nèi)表面、機械支撐上表面和半球形包覆采用機械拋光。所述刃口形入射孔徑的刃口呈尖狀。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的新型精密光闌呈半球形將吸收腔口徑完全包覆，當(dāng)一束光從入射孔徑入射到輻射吸收腔時，經(jīng)過多次反射，大部分光能量被輻射吸收腔吸收，少數(shù)未被吸收的光線呈發(fā)散狀離開輻射吸收腔腔體，半球形包覆將逃離輻射吸收腔的能量反射回輻射吸收腔內(nèi)繼續(xù)吸收，有效提高輻射計吸收率，減少輻射計中入射光能量損失，機械支撐上表面拋亮使入射到機械支撐上的光能量不影響體系的測量結(jié)果，提高輻射計的測量精度。


圖I為現(xiàn)有精密光闌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述的一種輻射計上用的新型精密光闌的結(jié)構(gòu)示意圖；其中I、刃口形入射孔徑，2、半球形包覆，3、機械支撐，4、環(huán)形底面，5、機械支撐上表面，6、輻射吸收腔，7、輻射吸收腔口徑；
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步詳細描述。實施例一 如圖I和圖2所示，本發(fā)明一種輻射計上用的新型精密光闌包括刃口形入射孔徑
I、半球形包覆2和機械支撐3，所述的機械支撐3的底面為環(huán)形底面4，所述環(huán)形底面4的圓心在刃口形入射孔徑I的軸線上，所述刃口形入射孔徑I的軸線與所述機械支撐的環(huán)形底面4及機械支撐上表面5垂直，所述的機械支撐3的環(huán)形底面4的內(nèi)表面、機械支撐上表面5和半球形包覆2采用機械拋光。所述刃口形入射孔徑I的刃口呈尖狀。在與輻射吸收腔6配合使用時，所述機械支撐3的環(huán)形底面4與輻射吸收腔口徑7無間隙接觸，所述環(huán)形底面4與輻射吸收腔口徑7共圓心，所述刃口形入射孔徑I的圓心和環(huán)形底面4的圓心所在直線與圓錐形輻射吸收腔6的軸線重合。所述環(huán)形底面4的內(nèi)表面和半球形包覆2拋亮使離開輻射吸收腔6腔體的輻射能量與光闌相互作用時遵循鏡面反射定律。實施例二 本發(fā)明一種輻射計上用的新型精密光闌用于在太空中工作的太陽輻射監(jiān)測儀；在太空環(huán)境中，由于受宇宙射線、太空粒子的影響，輻射吸收腔內(nèi)壁吸收黑的吸收率衰減嚴重，為得到穩(wěn)定可靠的輻射測量結(jié)果，采用本發(fā)明的新型精密光闌與內(nèi)壁涂吸收黑的吸收腔配合使用，當(dāng)光輻射入射至吸收腔時，具有半球形包覆的光闌能將離開腔體的光線反射回腔內(nèi)繼續(xù)吸收，這樣不僅能提高光輻射吸收率，還能兼顧其測量的穩(wěn)定性。實施例三2002年英國國家物理實驗室(NPL)提出通過發(fā)展低溫太陽絕對輻射計，欲在空間中建立絕對光輻射測量的新基準(zhǔn)；為得到超高精度的輻射測量結(jié)果，低溫太陽絕對輻射計中輻射吸收腔的吸收率應(yīng)達到0. 99999，接近I ;將本發(fā)明的新型精密光闌用在低溫太陽絕對輻射計中，當(dāng)光輻射入射至吸收腔時，具有鏡反射表面的半球形光闌能將離開腔體的光線反射回腔內(nèi)繼續(xù)吸收，有利于提高儀器輻射吸收率，得到高精度的輻射測量結(jié)果。以上是本發(fā)明的具體實施例，但并非對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種輻射計上用的新型精密光闌，其特征在于，該精密光闌包括刃口形入射孔徑(I)、半球形包覆(2)和機械支撐(3)，所述的機械支撐(3)的底面為環(huán)形底面(4)，所述環(huán)形底面(4)的圓心在刃口形入射孔徑(I)的軸線上，所述刃口形入射孔徑(I)的軸線與所述機械支撐的環(huán)形底面(4)及機械支撐上表面(5)垂直，所述的機械支撐(3)的環(huán)形底面(4)的內(nèi)表面、機械支撐上表面(5 )和半球形包覆(2 )采用機械拋光。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種輻射計上用的新型精密光闌，其特征在于，所述刃口形入射孔徑(I)的刃口呈尖狀。
全文摘要
一種輻射計上用的新型精密光闌涉及光輻射測量領(lǐng)域，具體涉及一種與輻射吸收腔配合使用的新型精密光闌，解決了輻射計中入射光能量損失的問題。該精密光闌包括刃口形入射孔徑、半球形包覆和機械支撐，機械支撐的底面為環(huán)形底面，環(huán)形底面的圓心在刃口形入射孔徑的軸線上，刃口形入射孔徑的軸線與機械支撐的環(huán)形底面及機械支撐上表面垂直，的機械支撐的環(huán)形底面的內(nèi)表面、機械支撐上表面和半球形包覆采用機械拋亮。本發(fā)明采用半球形包覆將逃離輻射吸收腔的能量反射回輻射吸收腔內(nèi)繼續(xù)吸收，有效提高輻射計吸收率，減少輻射計中入射光能量損失，機械支撐上表面拋亮使入射到機械支撐上的光能量不影響體系的測量結(jié)果，提高輻射計的測量精度。
文檔編號G01J5/08GK102721475SQ201210169290
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者方偉, 方茜茜, 王凱, 王玉鵬 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所