[发明专利]热红外光谱成像系统装校装置及装校方法

权利要求书

1.一种热红外光谱成像系统的装校装置，它包括精密转台(1)、平行光管载物台(2)、黑体(3)、狭缝对(4)、平行光管(5)、辅助平面镜(7)和内调焦望远镜(8)，其特征在于：精密转台(1)置于平行光管(5)出光管口的前方，待装校的热红外成像光谱仪放在精密转台(1)上，黑体(3)和狭缝对(4)放置在位于平行光管(5)焦面处的平行光管载物台(2)上，狭缝对(4)置于黑体(3)前，狭缝对(4)位于平行光管5焦面上，作为光轴辅助基准的内调焦望远镜(8)安置在待装校的热红外成像光谱仪旁边，辅助平面镜(7)用来调整前组望远镜的光轴和光栅座(6-4)的角度。

2.一种基于权利要求1所述的装校装置的热红外光谱成像系统的装校方法，其特征在于：它包括以下步骤：

A.常温装校：

1)狭缝对置于黑体(3)前，狭缝对(4)位置在平行光管(5)焦面处，黑体(3)辐射通过狭缝对(4)经由平行光管(5)准直，此黑体(3)与狭缝对(5)模拟无穷远处的物体；

2)后会聚镜(6-3)与探测器(6-2)对接，镜头接收经平行光管(5)准直后的辐射，狭缝对(4)清晰成像在探测器(6-2)上时，固定探测器(6-2)和后会聚镜(6-3)的位置；

3)转动精密转台使内调焦望远镜(8)对准后会聚镜(6-3)的第一个透镜表面，调节内调焦望远镜(8)位置使其镜面反射回的十字叉丝与内部的十字叉丝重合，此时的精密转台位置记为零点；

4)保持内调焦望远镜(8)位置和高度不变，精密转台(1)旋转180°-θ₁角度，其中θ₁是后会聚镜(6-3)与前组望远镜头的光轴折转角度，在平台(6-0)上放置系统前组望远镜，包括望远物镜(6-8)和准直镜(6-6)，两者同轴由机械件保证，此时，望远物镜(6-8)第一个透镜表面和内调焦望远镜(8)的位置并未对准，因此，借助一个辅助平面镜(7)，将其与望远物镜(6-8)的头部机械前端面贴合，调节前组望远镜观察其反射回来的内调焦望远镜(8)的十字叉丝与内部的十字叉丝重合，此时，前组望远镜的光轴已与后组会聚镜(6-3)光轴夹角为θ₁；

5)在光轴折点处的光栅座(6-4)上放置辅助平面镜(7)，精密转台(1)同之前旋转方向再旋转θ₁/2角度，即精密转台角度显示为180°-θ₁/2，调内调焦望远镜(8)，使辅助平面镜反射回的十字叉丝与内部十字叉丝重合，保证平面镜在光路中的位置准确；

6)光机系统接收经平行光管(5)准直后的辐射，用微分头调节准直镜(6-6)与望远物镜(6-8)的间隔使狭缝对(4)能清晰成像在探测器(6-2)上，此时，准直镜(6-6)与望远物镜(6-8)的焦点正好重合；

7)在准直镜(6-6)和望远物镜(6-8)之间加入狭缝(6-7)，调节狭缝(6-7)前后位置使平行光管5焦面上的狭缝经光机系统后形成的像的信号最强，说明狭缝(6-7)正好在准直镜(6-6)和望远物镜(6-8)的焦面上，整个过程中，狭缝(6-7)缝宽由大变小至象元尺寸；

8)在光栅座(6-4)处，将平面闪耀光栅(6-5)替换掉辅助平面镜(7)，光栅刻线与狭缝(6-7)平行，精密转台反方向旋转180°+θ₁/2-θ₂角度，其中θ₂为设计的光栅入射角度，即精密转台显示角度为-θ₁+θ₂，借助光栅面的反射，调节光栅面角度使内调焦望远镜(8)被反射自准回的十字叉丝与内部十字叉丝重合，说明光栅位置已经调好，此时，在探测器(6-2)光敏面上有被打开的狭缝(6-7)的光谱分布，至此，整个光机系统的常温装校完成；

B.低温装校

低温下，根据软件分析计算得出的调节量对望远物镜(6-8)和准直镜(6-6)的间距以及狭缝(6-7)的位置重新调节，探测器(6-2)和后会聚镜(6-3)的间距同样根据软件分析计算得出的调节量重新调节；调整完毕后，把整机放入冷箱中，装校工作完成。