高準直太陽模擬器 太空研究 5-軸自動移動
用于太空研究的高準直太陽模擬器（Highly Collimated Solar Simulator）
具有自動光束角度運動
這個太陽模擬器是為一個*名的*家航*局開發(fā)的。該機構(gòu)有一系列需要太陽能模擬的項目保供，當一個新項目出現(xiàn)了嚴格的要求時自行開發，他們聯(lián)系Sciencetech提供一個高度*確的太陽能模擬系統(tǒng)。
客戶需求
客戶的一些成員有使用Sciencetech的高度準直太陽模擬器的經(jīng)驗責任。對于一個在發(fā)射前測試衛(wèi)星傳感器的新項目應用情況，他們需要一個更大、更*特的版本組建。于是咨詢我們表現，需要一個在輻照度、準直角度和光譜匹配方面與太陽非常接近的太陽模擬器深刻變革。
此外結論，他們希望自動化操作太陽模擬器在X, Y, Z和2個旋轉(zhuǎn)角度和諧共生。初步的討論考慮了幾個自動化實現(xiàn)和初步的工程分析，確定氙短弧燈的物理限制將使其非常具有挑戰(zhàn)性適應性強，以滿足所需的規(guī)格的準直和其他標準技術交流。Sciencetech確定了一種方法來實現(xiàn)重要的規(guī)格，并將其呈現(xiàn)給客戶拓展。指導方針和標準獲得批準創造更多，Sciencetech開始了項目的設計。
規(guī)范
準直全角：0.69°內(nèi)90%功率
目標尺寸：直徑33cm
空間不均勻性：2.95% (A類)
時間不穩(wěn)定性：1.5% (A類)
強度：1366 W/m2(AM0光譜匹配)
衰減強度：1.366 W/m2(衰減至0.1%)
輸出方向：橫向
高準直太陽模擬器 太空研究 5-軸自動移動
系統(tǒng)構(gòu)思與設計
光學設計結(jié)構(gòu)
光源的光線追蹤路徑
在設計過程中不斷進步，我們采用光學建模和數(shù)學分析相結(jié)合的方法工藝技術，解決了如何制作一個目標面積大、光譜特定匹配規模、發(fā)散角接近太陽的高度均勻強光源的多方面挑戰(zhàn)近年來。
橢圓形的后反射器收集了大部分的燈發(fā)射，并聚焦到均勻的光導管中發展目標奮鬥。該光導管通過全內(nèi)反射引導光通過活化，許多反射用于混合光線，從而使輸出更加均勻支撐作用。一系列的透鏡和轉(zhuǎn)向鏡用于將光引導到準直鏡研學體驗，準直鏡反射光以形成近乎平行的光線，從而在目標平面產(chǎn)生高輻照度和低光束發(fā)散度最為突出。
太陽模擬器輸出光譜與AM0光譜的關系 模擬目標區(qū)域上的輻照度分布
自動運動控制的機械設計
客戶需要整個太陽模擬器在x、Y相結合、Z 5個軸上的自動運動高效化，以及2個旋轉(zhuǎn)軸。此外為產業發展，整個系統(tǒng)需要在潔凈室內(nèi)運行範圍和領域，因此需要隔離太陽模擬器的空氣冷卻系統(tǒng)。
為了符合這些目標各項要求，Sciencetech設計了自動化機械舞臺和定制軟件來滿足這些自動化目標更高要求，并提供了*殊的冷卻設計，儀表組件和外殼設計來滿足這些需求新技術。
機動運動系統(tǒng)被建立和測試共同學習，它的軟件是在內(nèi)部創(chuàng)建的。運動系統(tǒng)深入、外殼效高、軟件和光學元件根據(jù)客戶的規(guī)格完成了所有5個運動軸，并包括一個軟件GUI基礎，以方便控制性能。
太陽模擬器的移動系統(tǒng)可按照我們的機械工程師的設想在5個軸上提供整個太陽模擬器的自動運動
太陽模擬器系統(tǒng)的圖紙，其中包括與ISO7兼容的無塵室外殼，并描述了從系統(tǒng)輸出發(fā)出的高度準直的射線
原型設計和開發(fā)
高功率6.5千瓦氙弧燈是用作基礎光源來模擬太陽輻射技術創新。采用空氣質(zhì)量過濾器對氙燈光譜進行改進深入交流研討，使其達到AM0光譜匹配標準。
輻照度降低到全功率的0.1%廣泛應用，幾乎連續(xù)衰減需求，保持了空間均勻性、光譜匹配性和時間穩(wěn)定性組合運用。
在短期更讓我明白了、中期和長期測量時間穩(wěn)定性，并滿足A類規(guī)范積極。
我們在0.69°全角范圍內(nèi)實現(xiàn)了90%功率的高度準直拓展應用。高準直提供了一個同樣均勻的點在幾個距離太陽模擬器輸出。
30分鐘內(nèi)測得的輻照度的時間穩(wěn)定性 太陽模擬器輸出相對于準直角的輻射度測量結構。
潔凈室要求
整個系統(tǒng)密封在潔凈室中使用管理，包括一個隔離的空氣冷卻系統(tǒng)，防止污染潔凈室環(huán)境能力建設。整個系統(tǒng)符合ISO 5級潔凈室標準模樣。
測試與安裝
與客戶團隊的頻繁聯(lián)系使Sciencetech的工程師能夠?qū)υO計進行修改，以確保很好地過渡到客戶服務，并幫助客戶對他們訂購的設備的功能獲得信心很重要。驗收測試是與客戶的工程師一起創(chuàng)建的，確保儀器在設備離開Sciencetech的那一刻能夠在他們需要的參數(shù)范圍內(nèi)運行覆蓋。硬件和軟件的集成在用戶的設施中完成異常狀況，設備通過了認可的驗收測試。
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