气象辐射用太阳模拟器组合聚光镜设计

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英文篇名：Design on composite condenser of solar simulator for meteorological radiation 作者：张燃 ; 张国玉 ; 梁婧 ; 张健 ; 刘石 ; 苏拾 ; 张建良 英文作者：Zhang Ran;Zhang Guoyu;Liang Jing;Zhang Jian;Liu Shi;Su Shi;Zhang Jianliang;Changchun University of Science and Technology;Institute of Changchun Engineering and Technology;Key Laboratory of Optical Control and Optical Information Transmission Technology Department of Education;Optical Measurement and Control Instrumentation,Jilin Engineering Research Center;Aviation University of Air Force; 关键词：太阳模拟器 ; 组合聚光镜 ; 能量利用率 ; 仿真分析 ; 气象仪器 英文关键词：solar simulator;;composite condenser;;energy efficiency;;simulation analysis;;meteorological instrument 中文刊名：QXSW 英文刊名：Meteorological,Hydrological and Marine Instruments 机构：长春理工大学;长春工程技术学院;光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室;吉林省光电测控仪器工程技术研究中心;空军航空大学; 出版日期：2018-09-15 出版单位：气象水文海洋仪器 年：2018 期：v.35;No.127 基金：国家自然科学基金(61603061)资助项目;; 吉林省科技发展计划资助项目(20150520093JH) 语种：中文; 页：QXSW201803008 页数：5 CN：03 ISSN：22-1135/TH 分类号：33-37

摘要

结合气象辐射用太阳模拟器的特性,针对太阳模拟器能量利用率较低的情况,文章设计了一种椭球聚光镜和球面反射镜组成的组合聚光镜,分析了组合聚光镜中椭球聚光镜和球面反射镜的参数确定方法以及组合聚光镜的成像倍率与聚光效率,软件仿真结果证明:在保证均匀性的前提下,组合聚光镜能有效提升太阳模拟器的能量利用效率,太阳模拟器的辐照不均匀度符合气象太阳模拟器国家标准。
        Combining the characteristics of solar simulator for meteorological radiation,according to the low energy utilization rate of solar simulator,a composite condenser with an ellipsoid condenser and a spherical reflector were designed.The method of parameter determination of the ellipsoid condenser and the spherical reflector in composite condenser and the imaging magnification and concentration efficiency of the combined condenser were analyzed.The software simulation results show that the combined condenser could effectively improve the energy efficiency of the solar simulator with the premise of ensuring uniformity.And the irradiation of solar simulator conforms to the national standard of meteorological solar simulator.

引文

[1]杨俊杰,张国玉,孙高飞,等.光电式日照计定标系统与校准方法研究[J].仪器仪表学报,2017,38(11):2805-2812.
    [2]钟民.一种太阳模拟器的光学系统设计及辐照特性研究[D].长春:长春理工大学,2011.
    [3]吕涛,张景旭,付东辉,等.可提高太阳模拟器均匀性的变形椭球面聚光镜[J].光学学报,2013,33(12):253-257.
    [4]吕涛,付东辉,陈小云,等.光学积分器的元素透镜数量和形状对太阳模拟器均匀性的影响[J].光电子·激光,2014,25(10):1849-1853.
    [5]王国名,张国玉,刘石,等.提高太阳模拟器辐照均匀性的光学系统优化设计[J].激光与光电子学进展,2014,51(01):176-182.
    [6]单秋莎,张国玉,刘石,等.太阳模拟器的拉赫不变量传递[J].中国光学,2012,5(06):639-645.
    [7]杜志强,张黎明,司孝龙,等.大面积投影式太阳模拟器的光学设计[J].光学学报,2017,37(06):232-240.
    [8]POWELL I.New concept for a system suitable for solar simulation[J].Applied Optics,1980,19(2):329-334.
    [9]刘石.高精度准直式太阳模拟器及其关键技术研究[D].长春:长春理工大学,2014.
    [10]中华人民共和国国家标准GB/T 33707-2017气象太阳模拟器[S].