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朱振刚 日记

色谱仪,光谱仪,红外线分析器制造

 
 
 

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光学系统设计之点源和面源  

2012-10-26 13:02:33|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    辐射能量是计算系统设计的基础。辐射源被视作点源还是面源,采用的辐射照度计算方法是不同的。任何辐射源都具有一定尺寸,不可能是一个几何点。所谓点源、面源是根据辐射源尺寸、工作距离及辐射源面积是否充满系统测试视场等因素确定的。
    辐射源的面值如果大大小于系统视场的空间覆盖,称为点源。比如,打拿给一个紫外探测系统对远方来袭**的张角小于系统瞬时视场角,可以认为全部辐射来自一点,此时,用辐射强度可以计算点源产生福照度;近距离用成像仪探测物体(比如**的尾焰辐射)时,可得到尾焰空间的分布是有效的,故应视作面源。面源产生的辐照度用辐射亮度来计算。
    1.点源产生的辐照度
    在不考虑辐射传输损失时,点源产生的辐照度与距离平方成反比。其原因是:尽管点源的辐射强度不变,点源对系统所张的立体角随距离增加而减小。当辐射源未充满测试系统的视场覆盖时,系统测得的辐射数据与距离等测试条件有关,不能反映辐射源的真实情况。
    2.面源产生的辐照度
    系统接受到的辐射通量取决于它的接收面积和接收立体角,而接收面积与其有效孔径有关,接收立体角与系统视场有关。因此,有效孔径及视场是探测系统最基本的参数。
    对面源来讲,当测试距离确定后,由于系统视场的限制,源发射面积中只有部分是有效的。由于有效孔径的限制,源向空间发射的能量只有落在有线的立体角内的部分能被系统所接收。
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