导读:本文包含了绝对辐射计论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:辐射计,太阳,有限元,面积,测量,单元,不确定。
绝对辐射计论文文献综述
吴铎,王凯,叶新,王玉鹏,方伟[1]（2019）在《空间低温绝对辐射计研究》一文中研究指出为满足空间遥感器在轨辐射定标精度和溯源性的需求,中科院长春光机所研制了空间低温绝对辐射计。本文介绍了实验室辐射基准的低温辐射计的发展现状,并着重介绍了我们研制的空间低温绝对辐射计的设计方案。空间低温绝对辐射计采用斯特林机械制冷机提供20 K工作环境,通过优化吸收腔结构和热连接,设计出响应度0.2 K/mW和1 K/mW的总腔和光谱腔。采用闭环高精度温度控制和两次电定标的电替代测量方式,利用探测器材料在低温下的优异热性能,实现总腔0.02%精度水平的光功率测量,建立辐射基准。并采用温度比对的方式,将辐射基准传递给光谱腔,实现溯源至国际单位制基本单位的光谱辐射测量,为遥感器在轨可溯源的光谱辐射定标提供重要的技术储备。(本文来源于《发光学报》期刊2019年08期）
高鑫,王凯,方伟[2]（2018）在《太阳辐照度绝对辐射计吸收腔结构优化》一文中研究指出为了获得太阳辐照度绝对辐射计中吸收腔的最优结构参数,需要对结构中吸收腔-热连接-热沉构成的传热链进行热分析。基于Ansys软件的有限元方法,给出了上述传热链的仿真模型,并计算得到了仿真结构的温度响应曲线;通过改变吸收腔的结构参数(尺寸、材料等),探究了不同参数下传热状态的变化及其原因;通过分析仿真结果确定了吸收腔最优结构参数。仿真结果表明:在环境温度为常温(298K)、加热功率为50mW的情况下,吸收腔最优结构参数为壁厚0.07mm/锥顶角30°/帽檐宽度2.2mm/银质,此时辐射计的时间常数为11.501s、响应度为1.391K;同等条件下进行实验,测得时间常数为11.487s,响应度为1.397K,与仿真结果相比,误差分别为0.12%和0.43%。仿真结果基本符合理论推导,所得数据具有足够的可靠性,证明该模型可以指导绝对辐射计优化设计,提高其工作性能。(本文来源于《光学精密工程》期刊2018年03期）
唐潇[3]（2017）在《空间太阳绝对辐射计的热特性分析及光电不等效性研究》一文中研究指出太阳作为地球最重要的外部能量来源,它的任何微小变化都会引起地球辐射收支能量的改变,并最终带来地球环境和气候状况的变化,故在世界范围内对太阳辐照度进行长期、连续、精确的监测工作是非常重要且必需的。太阳绝对辐射计为电替代辐射计,经过50多年的发展已成为目前太阳总辐照度测量的主要监测仪器。该仪器是利用光辐射热效应工作的热电型红外探测器,具有锥腔高吸收率、测量高精度的特点。其工作原理为利用光电等效性,用可精确测量的电功率复现入射的辐射光功率,电功率的功率值即为辐射光功率的测量值。本文首先对中国科学院长春光机所研制的太阳绝对辐射计SIAR(Solar Irradiance Absolute Radiometer)的结构、工作原理进行阐述。以在瑞士达沃斯建立的地面太阳总辐照度测量数据为基础,建立了太阳绝对辐射计光辐射测量的地面基准。该基准结合辐射计的不确定度分析以及国际对比实验要求共同决定着太阳绝对辐射计时间常数的选择。SIAR内部结构的热特性分析至关重要。本文从SIAR的实际结构出发,结合SIAR在瑞士达沃斯国际对比期间测得的地面直射辐照度测量数据,运用有限元单元法,对具体结构进行仿真与实验相结合的热特性分析。得到的结果为辐射计的温度响应提供依据,与热传导动态方程结合,为辐射计的进一步优化设计和发展提供参考。本文也对光电不等效性进行了细致研究。发现SIAR的光电不等效性主要由:光束一次反射、不同加热区域和加热位置、以及快门辐射换热等引起的光电不等效组成。分别采用有限元单元法和理论计算的方法对该部分不等效进行测量和修正,修正后的太阳总辐照度更接近于世界辐射中心的基准。最后,结合SIAR热分析的方法,在中国科学院长春光机所研制的新一代低温辐射计ARCPR中进行热特性分析,为ARCPR材料的选取和结构的设计提供理论依据。根据分析,设计了新型的热结构设计,该结构增加了控温热沉且采取直连式的连接方式连接辐射计各组件,热沉的稳定性显着提高。(本文来源于《中国科学院长春光学精密机械与物理研究所》期刊2017-03-01）
唐潇,贾平,王凯,宋宝奇,方伟[4]（2016）在《太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性修正》一文中研究指出针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点,提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法,对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法,建立了与实验腔温度响应相对误差仅为0.14%的有限元模型,对接收腔的温度响应进行了实验测试。测试结果显示:入射光功率为73.8mW时,接收腔与热沉之间的温度差异约为0.85K,响应的时间常数为29.8s。运用建立的有限元模型对SIAR的光电不等效性进行了评估和修正。结果表明:太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性来源主要为不同加热途径和不同加热区域引起的偏差,SIAR的光电不等效性因子N为0.999 621±0.000 004。该修正模型完善了仪器的修正体系,提高了测量精度,为绝对辐射计的发展提供了可靠的数据来源。(本文来源于《光学精密工程》期刊2016年10期）
刘国栋[5]（2016）在《太阳辐照绝对辐射计衍射效应分析与修正》一文中研究指出太阳辐射是地球最重要的能量来源,对地球的生态环境和人类的生存具有深刻的影响。为了自身的长久和可持续发展,人类很早就开始对太阳辐射进行监测。对太阳辐射进行长期、不间断和重迭测量可以为研究太阳活动提供必要的基础科学数据,对太阳物理研究,地球辐射收支和气候变化等研究具有重要意义。太阳辐照绝对辐射计(Solar Irradiance Absolute Radiometer,SIAR)是长春光机所于90年代研制出的一种辐射计,近20年经过不断的改进与设计,先后搭载于“神州叁号”和“风云叁号”气象卫星,实现了对太阳辐照度的长期监测。太阳辐射进入到SIAR锥腔,需要通过一系列光阑结构,该结构对太阳辐射的衍射效应是辐射计测量数据系统误差的重要组成部分,随着对测量精度的要求越来越高,衍射效应已经成为辐射测量中不可忽视的重要因素。衍射效应广泛存在于辐射计量中,对其进行计算既要有足够的精度,又要尽可能地降低操作难度,但是这一问题尚未得到妥善地解决,衍射效应修正还没有广泛地应用于辐射测量结果中,因此有必要进行系统地研究,获得有效的衍射效应计算方法,并将其实际应用于辐射测量中。首先,从基本的电磁理论出发,在高斯光学近似下,利用Kirchhoff衍射理论,推导出光衍射的标量场分布。根据标量场分布与辐射能量密度与能流的关系,将衍射理论进一步向辐射通量的衍射效应计算过渡。根据实际的光学结构,构建用来描述衍射效应的SAD模型(Source-Aperture-Detector,SAD),从Lommel的点光源能量密度分布,到Wolf的点光源积分通量公式,最后到Shirley完整的衍射效应表达式,逐步解析衍射效应公式的推导过程。随后,根据衍射效应公式的渐近性质,对衍射效应的表达式做近似处理,得到两种计算衍射效应的方法,即数值积分法与渐近公式法。接着,根据辐射计量的衍射效应理论,推导出衍射效应计算公式的具体形式,并详细介绍了计算流程,使衍射效应理论实用化。然后,使用推导出的公式计算已知的衍射效应,通过比对结果,验证了公式的正确性,并说明了两种计算方法分别在什么情况下更为精确。为了计算SIAR的衍射效应,分析了光阑结构在其中的作用,通过构建SAD模型,实现了对SIAR测量结果的衍射效应修正。两种方法对SIAR衍射效应的计算具有一定的差异,当光阑距离探测器较近时,这个差异变得尤为明显。通过对此进行研究,确定了衍射效应公式的适用范围,并为辐射计光阑结构设计提出建议。本文对辐射计量中的衍射效应理论进行了系统而全面的研究,推导出了两种计算衍射效应的实用化公式,可以方便而精确地应用到SIAR的衍射效应分析与修正上,降低了其测量数据的系统误差。根据分析结果,提出了光阑结构设计的指导性建议,对进一步提高辐射计测量精度具有重要意义。(本文来源于《中国科学院长春光学精密机械与物理研究所》期刊2016-10-01）
衣小龙,方伟,李叶飞,叶新,王玉鹏[6]（2016）在《太阳辐照度绝对辐射计的定标新方法》一文中研究指出为了扩展动态测量范围,提高对较低的激光功率的测量不确定度,对太阳辐照度绝对辐射计的测量方法进行了研究与改进。首先,重复测量各个激光功率的响应度,分析由响应度引入的系统误差对测量不确定度的影响;其次,提出改进的测量方法,通过两次电定标实时修正光功率附近小功率区间的响应度;最后,使用新方法和传统方法测量各个功率的激光,比较测量不确定度。实验结果表明:根据宽功率区间获得的响应度的相对不确定度为2.7%,测量较低的激光功率时,不可忽略由响应度引入的误差。当激光功率低于20 m W时,改进方法的相对测量不确定度仍为0.1%,具有更好的稳定性,补偿了响应度误差。因此,电定标与光定标差距非常大,不具备可比性,需两者结合实现全动态范围定标;该方法可以扩展动态测量范围,对于定标太阳辐照度绝对辐射计具有重要意义。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年09期）
唐潇,方伟,王玉鹏[7]（2016）在《绝对辐射计一次反射不等效的影响及实验分析》一文中研究指出为了提高星载光辐射测量精度,满足在轨测量数据向世界辐射参考标准溯源的需求,运用有限元单元法对太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)的光电不等效性进行修正。SIAR采用典型的正圆锥腔结构及加热丝直接埋入银锥腔工艺,其光电不等效性源于激光加热照射时一次反射引起的偏差。针对该偏差定量修正难度较大的特点,结合SIAR腔组件的实际结构,建立与实验测量结果最大相对误差仅为0.86%的有限元体系,并运用该体系对SIAR的光电不等效性进行定量修正。修正结果表明,光束的一次反射引起了激光加热和电加热阶段的不同功率分布,其光电不等效性因子为1.0000589,不确定度为3.4×10-6。运用该因子对测量数据进行修正,得到SIAR的太阳总辐照度实际测量结果为(1365.70±1.24)W/m2。该修正完善了绝对辐射计的修正体系。(本文来源于《中国激光》期刊2016年04期）
庞伟伟,郑小兵,李健军,史学舜,吴浩宇[8]（2016）在《低温绝对辐射计不同定标光路的比对实验》一文中研究指出低温辐射计是当前光辐射功率计量的最高标准,其测量精度的评价可以通过不同低温辐射计之间的比对来完成。开展了不同定标光路的低温辐射计比对实验。实验采用中国科学院安徽光学精密机械研究所研制的陷阱探测器作为传递标准,在633 nm波段对传递探测器的光谱响应度进行了绝对标定。比对结果表明,传递探测器的绝对光谱响应度的测量一致性为3.6×10-3,定标总合成不确定度为3.3×10-4(k=1),实验结果验证了两家单位低温绝对辐射计定标系统的可靠性和高精度。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年03期）
陈祥子[9]（2016）在《太阳绝对辐射计主光阑面积测量》一文中研究指出为了研究地球上能量循环与辐射收支对全球气候的变迁,天气与环境变化的影响,需要对太阳辐照度进行精确测量与长期监测。为此长春光机所于60年代开始研制平面型辐射计,到90年代研制出了腔型太阳辐照绝对辐射计(solar irradiance absolute radiometer,SIAR)。接着又开发出了由多台SIARs组成的太阳常数监测仪,在“神州叁号”飞船轨道舱上测得了太阳辐照度数据。此外开发的“风云叁号”气象卫星太阳辐照度监测仪也是由SIAR组成的,其成功搭载风云叁号A、B、C星,实现了对地面和空间太阳总辐照度的测量,并且对太阳辐照度的变化进行长期监测。SIAR在其主腔开口前端,放置了一个精密加工且需要测准面积的主光阑。其大小限制了入射光的几何区域,决定了用于计算辐射照度时的入射面积以及辐射亮度立体角。主光阑面积测量不准确性带来的不确定度分量是太阳绝对辐射计测量辐照度不确定度的重要组成部分,因此高精度测量主光阑面积有着至关重要的意义。实验室之前采用万能工具显微镜测量主光阑面积,该仪器所定义主光阑面积的方法采用的是几何法(直径与圆的面积关系),且测量精度较低。有效面积法的提出,解决了使用光学方法测量主光阑面积的测量需求。该方法测量主光阑面积的测量过程与主光阑面积真实使用过程相一致(光阑面积大小对光束的限制效应),同时提高了主光阑面积测量精度,间接提高了太阳辐照绝对辐射计测量太阳辐照度的测量精度。首先,研究了有效面积法的测量原理,给出了具体测量思路。基于测量原理及理论公式,推导出有效面积法测量主光阑面积公式。从有效面积法的测量装置着手分析,对有效面积法的总体测量方案进行设计。给出了测量装置的几个重要部分,主要包括光源系统、测量系统、监视系统及控制系统。对光源系统中的测量高斯光束进行详细研究,主要包括高斯光束半径的选择及输出功率稳定性的研究;同时对测量系统中精密电控平移台的移动步距进行详细研究,主要包括步距的大小及偏差等问题;对测量系统及监视系统中的积分球探测器进行设计,主要包括积分球半径大小及其开口面积、积分球与探测器的安装位置关系等做了详细的设计。其次,通过总体测量方案设计,搭建有效面积法的测量装置,设计有效面积法的测量过程,并给出了太阳绝对辐射计主光阑面积测量结果及不确定度分析预算。具体的对测量装置中有关光源系统、测量系统及监视系统等各部分所用的实验仪器设备进行详细介绍,主要包括仪器的型号、仪器的特性等方面。同时给出了使用有效面积法测量装置测量两个不同主光阑面积的测量结果,测量结果平均值由测量重复性带来的不确定度分量达到5-107?,满足了太阳绝对辐射计主光阑面积测量精度要求。最后,基于对有效面积法测量装置中,被测主光阑背部充当部分积分球探测器内壁,对主光阑面积测量结果将产生影响的问题进行研究,主要包括修正模型的设计及修正方法的研究。具体的做法是通过在光学软件TracePro中建立测量系统结构模型,在测量系统结构模型的基础上设计修正模型,并给出了修正系数。使用修正系数对主光阑面积测量数据进行修正,最后给出了修正后的主光阑面积测量值。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2016-03-01）
陈祥子,方伟,杨振岭,夏志伟,王玉鹏[10]（2015）在《太阳辐照绝对辐射计主光阑面积测量》一文中研究指出精确且已知面积的主光阑对于搭载在气象卫星上的太阳辐照绝对辐射计(SIAR)有着重要作用,其带来的不确定度分量是太阳辐射计测量辐照度不确定度的重要组成部分。有效面积法是一种测量主光阑面积的方法,其通过迭加高斯光束形成一个统一的照度均匀分布的光源区域,利用辐射测量中光阑对光束的限制效应定义主光阑面积。对SIAR进行简单介绍,主要对有效面积法的测量原理进行理论分析及模拟仿真,提出了具体搭建测量装置的方案,并对主光阑面积进行测量,测量合成不确定度达到8.2×10-5。该测量方法提高了太阳辐照绝对辐射计主光阑面积的测量精度,使得太阳辐照绝对辐射计测量辐照度的标准不确定度从8×10-4提高到6.3×10-4。(本文来源于《光学学报》期刊2015年09期）
绝对辐射计论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为了获得太阳辐照度绝对辐射计中吸收腔的最优结构参数,需要对结构中吸收腔-热连接-热沉构成的传热链进行热分析。基于Ansys软件的有限元方法,给出了上述传热链的仿真模型,并计算得到了仿真结构的温度响应曲线;通过改变吸收腔的结构参数(尺寸、材料等),探究了不同参数下传热状态的变化及其原因;通过分析仿真结果确定了吸收腔最优结构参数。仿真结果表明:在环境温度为常温(298K)、加热功率为50mW的情况下,吸收腔最优结构参数为壁厚0.07mm/锥顶角30°/帽檐宽度2.2mm/银质,此时辐射计的时间常数为11.501s、响应度为1.391K;同等条件下进行实验,测得时间常数为11.487s,响应度为1.397K,与仿真结果相比,误差分别为0.12%和0.43%。仿真结果基本符合理论推导,所得数据具有足够的可靠性,证明该模型可以指导绝对辐射计优化设计,提高其工作性能。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
绝对辐射计论文参考文献
[1].吴铎,王凯,叶新,王玉鹏,方伟.空间低温绝对辐射计研究[J].发光学报.2019
[2].高鑫,王凯,方伟.太阳辐照度绝对辐射计吸收腔结构优化[J].光学精密工程.2018
[3].唐潇.空间太阳绝对辐射计的热特性分析及光电不等效性研究[D].中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.2017
[4].唐潇,贾平,王凯,宋宝奇,方伟.太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性修正[J].光学精密工程.2016
[5].刘国栋.太阳辐照绝对辐射计衍射效应分析与修正[D].中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.2016
[6].衣小龙,方伟,李叶飞,叶新,王玉鹏.太阳辐照度绝对辐射计的定标新方法[J].红外与激光工程.2016
[7].唐潇,方伟,王玉鹏.绝对辐射计一次反射不等效的影响及实验分析[J].中国激光.2016
[8].庞伟伟,郑小兵,李健军,史学舜,吴浩宇.低温绝对辐射计不同定标光路的比对实验[J].红外与激光工程.2016
[9].陈祥子.太阳绝对辐射计主光阑面积测量[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2016
[10].陈祥子,方伟,杨振岭,夏志伟,王玉鹏.太阳辐照绝对辐射计主光阑面积测量[J].光学学报.2015
论文知识图
