基于ARM的紫外辐射计测量控制系统设计

简要阐述了紫外辐射计的工作原理和应用领域。针对紫外辐射计使用方便快捷的工作需求,介绍了基于ARM处理器LPC2148的嵌入式系统的紫外辐射计测量控制系统设计方法,具体设计了紫外辐射计测量控制系统的硬件与软件。在系统调试中结合可变换能量的紫外光源进行测量,对紫外辐射计测量控制系统的设计方法的有效性得到了验证。ARM处理器硬件接口简单,软件编程方便,满足紫外辐射计使用方便快捷的工作需求。     

陶瓷聚光腔研制简报

目前,固体激光器中多采用金属镀层抛光镜面反射型聚光腔,该种聚光腔加工、抛光困难,且易于氧化,稳定性差.国外在一些小型化单次器件中,采用了陶瓷漫反射型聚光腔.陶瓷聚光腔具有稳定可靠、造阶便宜、加工方便、体积小、重量轻等优点,比金属镀层的椭圆柱聚光腔优越.近年来我们在陶瓷聚光腔方面开展了一些研制工作,取得了初步成效.     

单椭圆玻璃聚光腔的成型

通过实验表明,在固体激光器中,以Nd:YAG为工作物质,采用玻璃聚光腔在许多方面优于金属腔;从Pyrex双椭圆聚光腔来看,玻璃聚光腔用于输入能量较低的工作物质的激光器中,其效果也是较佳的。同时由于玻璃聚光腔的生产成本较金属腔低,又容易制造,有利于批量生产,为提高质量和降低激光器件的成本提供了方便。压制玻璃聚光腔的条件为能压制出给定参数的椭圆腔,一个先决条件是玻璃管外圆的周长要等于压制的椭圆腔     

红外辐射计的定标与测量

本文着重介绍对辐射计的基本参数(辐射计的各种响应度)在工程上的确定方法,即辐射计的定标以及测量数据的几种处理方法,作为使用辐射计的测量工作在理论上的依据。     

微机在微波辐射计中的应用

本文讨论了微机在微波辐射计中应用的发展情况,并以周期定标全功率辐射计为例,叙述了其技术优势,工作原理,分析方法以及实验结果。     

中频比较辐射计的设计和实验

叙述了3mm中频比较辐射计的工作原理、电路结构、特性分析及实验结果,研究表明,这种辐射计不需3mm开关,其稳定性优于全功率辐射计,而成本和尺寸均与全功率辐射计相关不大,完全可以满足小型化、实用化的需要。     

3mm波段中频比较辐射计的研究

叙述了3mm中频比较辐射计的工作原理、电路结构、特性分析及实验结果，研究表明，这种辐射计不需3mm开关，其稳定性优于全功率辐射计，而成本和尺寸均与全功率辐射计相差不大，完全可以满足小型化、实用化的需要。     

微机在微波辐射计中的应用

本文讨论了微机在微波辐射计中应用的发展情况，并以周期定标全功率辐射计为例，叙述了其技术优势，工作原理，分析方法以及实验结果.     

镜像综合孔径辐射计接收机的单双边带选择

与综合孔径复相关接收不同,镜像综合孔径辐射计只需测量同相相关输出,为此镜像综合孔径辐射计与综合孔径辐射计的接收机结构也有明显区别,而镜像干扰分析对于辐射计接收机结构及单双边带选择尤为重要。为了分析镜像综合孔径辐射计接收机结构及单双边带选择,本文首先介绍了镜像综合孔径辐射计的接收机结构,然后从镜像综合孔径接收信号角度出发推导了镜像综合孔径辐射计接收机结构分别选择单、双边带工作模式下接收机通道相关函数表达式,分析其是否会产生镜频干扰。理论推导发现,镜像综合孔径辐射计在单、双边带工作模式下,都不会产生镜像干扰, 唯一的区别在于双边带重建亮温的幅度是单边带的2倍。这是与综合孔径辐射计接收机结构在下变频、再I/Q解调且选择双边带模式时会产生镜像干扰最大的不同。最后,通过双点源和展源仿真验证了理论的正确性。研究结果可为实际应用中镜像综合孔径辐射计接收机单双边带选择提供参考。     

槽式聚光太阳能系统太阳电池阵列

基于槽式聚光太阳能系统分别对单晶硅电池阵列、多晶硅电池阵列、空间太阳电池阵列和砷化镓电池阵列进行测试实验. 结果表明,聚光后,前3种电池阵列的I-V曲线都趋于直线,输出功率急剧减少,系统效率下降较快. 而砷化镓电池阵列有较好的I-V曲线,其效率由聚光前的23.66%增加到26.50%,理论聚光比为16.92时,输出功率放大11.2倍,聚光光伏系统中可采用砷化镓电池阵列以提高效率. 砷化镓电池阵列Pm、FF和η的温度系数分别为-0.12W/K、-0.10%/K和-0.21%/K,为避免温度的影响须采用强制冷却方式保证电池效率,同时对外供热. 研究表明,10片单晶硅电池串联阵列最佳工作时的理论聚光比为4.23; 16片空间太阳电池串联阵列最佳工作时的理论聚光比为8.46. 研究工作对提高槽式聚光系统效率和大规模利用聚光光伏发电提供了依据.     

槽式聚光太阳能系统太阳电池阵列

基于槽式聚光太阳能系统分别对单晶硅电池阵列、多品硅电池阵列、空间太阳电池阵列和砷化镓电池阵列进行测试实验.结果表明,聚光后,前3种电池阵列的Ⅰ-Ⅴ曲线都趋于直线,输出功率急剧减少,系统效率下降较快.而砷化镓电池阵列有较好的Ⅰ-Ⅴ曲线,其效率由聚光前的23.66%增加到26.50%,理论聚光比为16.92时,输出功率放大11.2倍,聚光光伏系统中町采用砷化镓电池阵列以提高效率.砷化镓电池阵列Pm、FF和η的温度系数分别为-0.12W/K、-0.10%/K和-0.21%/K,为避免温度的影响须采用强制冷却方式保证电池效率,同时对外供热.研究表明,10片单晶硅电池串联阵列最佳工作时的理论聚光比为4.23;16片空间太阳电池串联阵列最佳工作时的理论聚光比为8.46.研究工作对提高槽式聚光系统效率和大规模利用聚光光伏发电提供了依据.     

用于测量温度的零位红外辐射计

美国Stennis空间中心目前正在研制一种可在各种工业和科学应用中用于非接触测量温度的零位自定标红外辐射计。这种红外辐射计特别适用于测量环境或接近环境的温度,更确切地说,它特别适合于测量天然水体的表面温度。虽然该辐射计工作于长波红外谱段(8μm～12μm),但其基本工作原理也适用于能透过大气且灵敏度和测量精度等设计要求可以得到满足的其它一些谱段。     

3mm与8mm波段无源探测特性的比较

研究了毫米波无源探测器探测草地背景中水泥路面的原理.根据8mm和3mm波段下天线和地物辐射计的特性,计算出8mm和3mm辐射计探测地面目标的天线温度对比度,得到这两种辐射计在各种天线口径和工作条件下的最大探测距离,并对两者的实际探测效果进行了比较.     

组合式免跟踪聚光光学系统设计

针对当前聚光光伏系统中自动跟踪系统故障率高及跟踪成本大等问题,提出了一种由线聚焦菲涅耳透镜、反射式二次聚光器和全反射棱锥组成的组合式免跟踪聚光光学系统,论述了各组成元件的工作原理与设计方法。在光学设计软件Zemax里对该系统进行结构优化与仿真分析,结果表明,在俯仰角最大为16时,该系统的平均聚光效率为24.1%,与FRS系统相比提高了18.7%。集成了基于组合式免跟踪聚光光学系统的免跟踪聚光光伏模组,初步测试结果表明,该模组在非跟踪状态下光电转换效率最高达到19.6%,4 h后光电转换效率仍能达到5.9%。     

装调误差对太阳能激光器聚光系统效果的影响

为了研究太阳能激光器中由菲涅尔透镜和复合抛物面聚光器组成的二级聚光系统装调误差对聚光效果的影响,利用Tracepro光学软件仿真了CPC绕不同点旋转、太阳光与中心轴线夹角的变化、菲涅尔透镜旋转、CPC沿垂直中心轴线方向平移、工作物质端面位置变化对系统聚光效率和光斑均匀性的影响。结果表明:若以系统聚光效率下降到90%作为标准分别给予讨论,CPC绕入口中心旋转时,CPC轴线与系统轴线的夹角宜小于8. 39度;太阳光偏离聚光系统中心轴线的夹角宜小于0. 12度;菲涅尔透镜旋转角度宜小于0. 72度;CPC垂直轴线平移距离要小于2. 66 mm;工作物质端面距CPC出口距离不宜超过0. 53 mm。研究结果对该聚光系统的装调具有指导意义。     

关于全功率辐射计的灵敏度问题

自Dicke辐射计问世以来,在高灵敏度辐射计的行列中,全功率辐射计几乎被淘汰。本文通过进一步的分析、比较和实验论证,说明了随着电子技术的发展,全功率辐射计的增益稳定性可以得到显著改善,其灵敏度可以大大提高,致使可以与Dicke辐射计相媲美。文中介绍了用于校准噪声源的一种S波段的全功率辐射计及其中频放大器的设计,并给出了该辐射计的稳定性和灵敏度记录曲线。     

4 K低温辐射计的吸收腔吸收率测试技术研究

为了实现低温辐射计工作温度4 K条件下吸收腔吸收率的测量,研究了变温条件下吸收腔吸收率的测量方法。通过在低温辐射计布儒斯特窗口前设计反射监测组件,并控制低温辐射计工作在10?6 Pa的真空环境下,调节低温辐射计制冷温度,分别测量室温条件和不同温度条件下低温辐射计吸收腔在632.8 nm处的反射信号,结合利用传统积分球法在室温条件下低温辐射计吸收腔632.8 nm处反射率的测量结果,通过计算可精确得到不同温度条件下低温辐射计吸收腔的吸收率。实验测量吸收腔在室温条件和4 K温度条件下的吸收率,分别为0.99976和0.99971,对4 K条件下低温辐射计吸收腔吸收率的测量不确定度进行评定,得到的结果显示其相对扩展不确定度为0.005%（k=2）。     

场地自动化观测辐射计的设计与实现

为了解决场地替代定标中人工测量地表反射率的不足,提高定标频次,获取大量连续的观测数据,研制了场地自动化观测辐射计,该辐射计共8个通道,覆盖可见及近红外波段,光谱带宽20~40 nm,通过北斗卫星实现远程数据传输,可以实现无人职守下的自动观测和数据回传。文中对该仪器的工作原理、各单元的设计和特点进行了描述,并给出了辐射计的室内辐射定标方法和结果,最后介绍了辐射计在敦煌辐射校正场的实验情况。     

三毫米波段交流辐射计研究

本文介绍一种三毫米波段交流辐射计的工作原理及信号特征,根据信号特征分析计算辐射计的主要指标。对所研制样机的实验表明,该辐射计具有体积小、重量轻、瞬时特性好,适用于高速扫描等特点。     

三毫米波段交注辐射计研究

本文介绍一种三毫米波段交流辐射计的工作原理及信号特征,根据信号特征分析计算辐射计的主要指标。对所研制样机的实验表明,该辐射计具有体积小、重量轻、瞬时特性好,适用于高速扫描等特点。