[发明专利]一种激波辐射定量测量原位定标系统及方法

摘要

公开一种激波辐射定量测量原位定标系统，其能够有效地消除光学系统所引入的误差，提高激波辐射定量测量的精度。这种激波辐射测量原位定标系统，其包括：光源、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、激波管、光谱仪；光源放在第一透镜的焦点上，经过第一透镜的光平行入射到第二透镜上，会聚到第二透镜的焦点上；第二透镜的焦点和第三透镜的焦点重合，激波管放在该重合处，光线经过第三透镜后平行入射到第四透镜，会聚到第四透镜的焦点上，光谱仪放在第四透镜的焦点处。还提供了这种激波辐射定量测量原位定标系统的使用方法。

主权项

1.一种激波辐射定量测量原位定标系统，其特征在于：其包括：光源、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、激波管、光谱仪；光源放在第一透镜的焦点上，经过第一透镜的光平行入射到第二透镜上，会聚到第二透镜的焦点上；第二透镜的焦点和第三透镜的焦点重合，激波管放在该重合处，光线经过第三透镜后平行入射到第四透镜，会聚到第四透镜的焦点上，光谱仪放在第四透镜的焦点处；该定标系统的使用方法包括以下步骤：(1)根据标准卤钨灯在1000W、200W、45W下的总光照度输出，通过拟合的方式得到标准卤钨灯电功率与输出总照度之间的函数关系；(2)标准卤钨灯作为光源，功率分别选取125w、141w、160w、178w、199w五个值；(3)根据公式(3)得到总辐出度：H＝W*a²/4d²                                                    (3)其中，a为光源口径，根据光学系统计算，在卤钨灯位置光源的面积为a²＝85.7mm²；这样计算得到的a为9.3mm；d为光源到CCD的距离，为0.5m；根据W＝εб(T⁴‑T_b⁴)可得光源辐射温度，其中T为光源辐射温度，T_b为背景温度，б为玻尔兹曼常数，ε为发射率；(4)根据公式(4)、(5)得到光谱辐照度W_λ＝C₁/[λ⁵exp((C₂/λT))‑1]           (4)H_λ＝W_λ*a²/4d²                          (5)其中C₁、C₂为常数；(5)进入系统的光通量根据光谱辐照度及光学系统物像关系计算得到，将光通量与CCD输出DN代入公式(2)得到定标系数：DN_λ＝A_λ*Φ’ _λ*T+ε                      (2)。