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岛津仪器-测试手段综合分析滤光片的整体性能

[导读]引言太阳是自然界中最大的紫外辐射源,由于臭氧等大气气体的强烈吸收和部分散射作用,波长在280nm以下的紫外线无法到达地球表面。

引言太阳是自然界中最大的紫外辐射源,由于臭氧等大气气体的强烈吸收和部分散射作用,波长在280nm以下的紫外线无法到达地球表面。240~280nm波段的紫外光被称为日盲紫外。日盲紫外探测可广泛应用于战术导弹目标的预警探测和战场上的短距离紫外秘密通信,空载、舰载或地面探测预警系统,紫外天文和紫外星敏感器,同时也可用于灾害天气预报、火灾监测、电晕放电检测和定位、船舶破雾引航等。日盲紫外滤光片是紫外探测系统的核心元件,其功能是滤除探测环境中其他谱段辐射的干扰,主要有干涉型和吸收型两种类型。干涉型滤光片是利用多层介质膜中光的干涉作用,实现信号光的高透过和背景光的深截止,其原理如图1所示。一般条件下干涉型紫外带通滤光片的截止深度能达到6~70D,更高的指标会明显降低信号光的透过率。目前,国内对于紫外探测技术的研究多采用此类型的滤光片,但由于截止深度不够充分,在太阳光强背景辐射下,背景噪声明显,导致探测系统的虚警率较高。与干涉片相比,吸收型滤光片能够有效地抑制日盲区带外的背景辐射,同时保持探测角度不受影响,实现真正的日盲。在紫外探测技术领域中具有领先优势的美国、以色列、德国等国的紫外告警系统采用的则是吸收型的日盲紫外滤光片。图1干涉型滤光片原理结构Fig.1Structureschematicofinterferencefilter而目前用于测试滤光片性能的仪器主要有:分光光度计、DF透反仪和声光调制检测系统。但这些仪器带外截止深度普遍低于80D,这对于深截止型滤光片来说是不足的。2014年提出的超大动态范围滤光片测试系统将滤光片的截止深度扩展到110D,但这种系统价格昂贵、测试复杂,难以在普通实验室条件下实现。本研究利用分光光度计对研制的滤光片的带内透过率以及波峰的位置进行测试,并通过紫外成像系统对滤光片的日盲性能进行评价,通过这两项测试手段综合分析滤光片的整体性能。结合像增强器的响应曲线以及大气传输的特性,设计改进滤光片,能够最大限度的发挥系统的整体性能,且研究中也对滤光片进行了环境适应性和可靠性的考察。1实验介绍本实验制备的滤光片属于吸收型日盲滤光片,通过化学手段对其波峰位置进行了调节。滤光片是在真空度为210-5Pa的真空腔体内,通过对吸收元件和壳体化学耦合密封制成,实物照片如图2所示。制备过程采用氦气检漏仪检测密封性能,制成后在氮气保护75烘烤24h

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