[其他]紫外辐射照度计

说明书

本发明属于光学测试仪器，用于辐射度测试。

目前用于紫外辐射照度测量的仪器，普遍采用单光路法，即通过一块（组）光学滤光片滤除杂散光，使所需要的被测光照到光接收器上，然后再用电测仪表显示其光电流强度，从而确定被测光强度。其中一般使用带通光学滤光片或窄带通干涉滤光片截止杂散光的入射，但对于带通光学滤光片来说，由于受制造工艺限制，其光谱透射率的通带半宽度较宽，光谱透射率的背景较高，且其通带波长很难与所要求测试的光波长相吻合，故测试时杂散光透射成份很高，致使测试精度过低：而对于窄带通干涉滤光片来说，它的通带半宽度虽然可以做得很窄，但仍有不可忽略的杂散光透射，而且还存在以下几个问题：①光谱透射率峰值随温度变化会产生漂移。②光谱透射率随入射光角度变化而发生较大变化，③对环境条件（如温度、湿度）要求较高，不宜保存，④制造工艺复杂，成本高。

综上所述，无论是使用带通光学滤光片或窄带通干涉滤光片，都不能避免杂散光的入射和保证稳定的测试数值，因此，测试精度无法提高。

本发明的目的是改变现有辐射照度计的结构，包括改变其光电探测器的结构和电路结构，大大降低测试中的杂散光含量，以此改善辐射照度计的光学测试稳定性，提高测试精度。

为此，本发明设计了一种由双光路和双放大电路构成的辐射照度计。其特征在于：光电探测器由两块单向截止光学滤光片和两个相同的光电接收器组成。第一块截止滤光片可透过包括所需测试波段的光和比它的波段更长的所有杂散光，而比所需测试波段短的波长的光则完全截止;第二块截止滤光片仅透过比所需测试波段更长的光（杂散光），所需测试波段的光及更短波长的光则完全截止。透过两块滤光片的光分别照射在两个光电接收器上，产生光电流i₁和i₂。i₁和i₂分别经两个放大电路后，转变成电压V₁和V₂，V₁与V₂之差的显示值即为所需测试波段光信号的电压显示值。

本发明的优点是能够准确地测出所需测试波段的辐射量值，杂散光截止性很强：对C波段紫外辐照度计而言，其杂散辐射截止能力（310nm～1400nm）优于10^-7。由于使用单向截止滤光片，其光学稳定性好，成本较其它滤光片低，且使用方便，直观，便于保存。

另外，通过改变两块截止滤光片的截止波长，可制成从紫外到可见、红外范围内各种波段和各种通带宽度的辐射照度计。

附图说明：

图1为本发明的光电探测器的结构示意图。

图2为实施例1所选用的两块截止滤光片的光谱透射率曲线。

图3为实施例2所选用的两块截止滤光片的光谱透射率曲线。

图4为本发明所使用的电路图。

下面给出本发明的一个最佳实施例（测试波段为254nm）：如图1所示，用两个并排的单向截止光学滤光片（1）、（2）和两个并排且相同的光电接收器（10）、（5）组成光电探测器。两个截止滤光片（1）和（2）的光谱透射率如图2所示，其中（11）为滤光片（1）的光谱透射率，（12）为滤光片（2）的光谱透射率。滤光片（1）可透过包括所需测试波段的光和比它的波段更长的所有杂散光，滤光片（2）仅透过比所需测试波段更长的光（杂散光）。透过滤光片（1）和（2）的光分别照射在光电接收器（10）、（5）上，产生光电流i₁和i₂。光电接收器（10）和（5）的两对正负电极（9）、（8）和（7）、（6）通过屏蔽电缆分别与放大电路（见图4）中的信号输入端（14）、（15）和（16）、（17）相联。放大电路中的三个放大器均匀通用型运算放大器。光电流i₁通过放大电路（13）产生输出电压V₁，它是由测试波段的光辐射和杂散光辐射产生的电压：光电流i₂通过放大电路（18）产生输出电压V₂，它是由杂散光辐射产生的电压。V₁与V₂之差即为所需测试波段的光辐射的电压信号，该信号通过放大电路（19）后，用数字表在负载电阻R₉上取样显示。

本发明在典型应用的情况下，各参数值分别为：

R₁＝R₁′＝90KΩ～120KΩ R₂＝R₂′＝90KΩ～120KΩ