【摘要】：隨著紫外探測技術(shù)的廣泛應(yīng)用,紫外探測器在許多領(lǐng)域均取得了較大的發(fā)展并發(fā)揮了重要的作用,紫外探測器響應(yīng)指標的精確測定成為該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),因此對紫外探測器測試標定系統(tǒng)的研究具有重要意義,本文在此基礎(chǔ)上研發(fā)了紫外探測器測試標定系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本功能有自動計算光譜響應(yīng)率、電流和電壓響應(yīng)率、暗電流及光斑均勻性分析等功能;能夠?qū)ψ贤夤鈴姸燃案鳒y試設(shè)備進行控制,輸出和打印測試分析報告等。該系統(tǒng)的測試基礎(chǔ)為“替代法”原理,“替代法”即在測試條件相同的情況下,僅通過切換標準探測器以及待測探測器,將標準探測器的已知響應(yīng)率傳遞給待測探測器。系統(tǒng)對微弱信號的采集方法為鎖相放大檢測,同時利用電磁屏蔽、雜散光屏蔽等技術(shù)保證了系統(tǒng)測試精度。文中根據(jù)系統(tǒng)的基本功能、測試原理及采集方法對系統(tǒng)進行集成設(shè)計,采用分層的設(shè)計思想,將系統(tǒng)分為測量前端,總線連接,驅(qū)動接口及軟件系統(tǒng)四個層次。所有儀器按照分層的思想設(shè)計在一套完整的系統(tǒng)框架中,利用配套的軟件系統(tǒng)對儀器進行控制以及通過選擇不同的軟件測試頁完成測試功能。通過切換待測探測器便可完成不同功能的測試任務(wù),最大程度的實現(xiàn)了自動化。該系統(tǒng)在光譜響應(yīng)率的測試中,主要進行了絕對光譜響應(yīng)率和相對光譜響應(yīng)率測試,測試結(jié)果表明對于紫外探測器在波長200nm-520nm之間絕對光譜響應(yīng)率測試的結(jié)果誤差≤10%,相對光譜響應(yīng)率測試的結(jié)果誤差≤10%。在電流和電壓響應(yīng)率的測試中,通過改變測試條件,確定了紫外探測器響應(yīng)率隨斬波頻率、單色儀狹縫寬度等參數(shù)變化的規(guī)律。本文通過構(gòu)建紫外測試系統(tǒng)的硬件實體和軟件開發(fā),有效地完成對紫外探測器的測試標定。
【圖文】：

在此 的實驗反應(yīng)信號。假若使用一個函數(shù)信號產(chǎn)生器的方波輸出作為 ，并以其正弦波輸出來激發(fā)實驗，其關(guān)系如下圖 2.2 所示。圖2.2 鎖相放大器工作原理圖sin( )sig sigV rt+ 為信號波形，sigV 為信號振幅， 參考方波的頻率，sig 為信號頻率。V L sin( Lt + ref)為內(nèi)部參考波形，VL內(nèi)部參考信號振幅， L內(nèi)部參考信號頻率，ref 為內(nèi)部參考信號相位。鎖相放大器將信號放大后，會在 PSD 乘上此內(nèi)部參考信號

是因為氙燈的譜線中具有較多尖銳的光譜峰，會因為波長的微小變化產(chǎn)生較大的波動，造成測量的不準確。圖3.3 各種光源的波長涵蓋范圍及譜線圖為了得到較寬的光譜范圍，該系統(tǒng)使用了由氘燈和溴鎢燈組成的復(fù)合光源室[30;31]。氘燈的光譜范圍主要分布在紫外區(qū)，所以在 200nm-355nm 波段選用輸出能量較強的 30W 氘燈。溴鎢燈的光譜范圍可以從紫外延伸到遠紅外區(qū)，在 355nm 后波段采用 50W 溴鎢燈，光源內(nèi)部由電機驅(qū)動反射鏡旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對光譜范圍的覆蓋。而且，，通常來說，溴鎢燈的光源穩(wěn)定性要高于氙燈等弧光放電類型的光源。另外，每種光源都有各自的特征譜線，在譜線附近光源的輻射功率會發(fā)生劇烈的變化。當測試這一范圍的光譜響應(yīng)時，由于單色儀的固有重復(fù)誤差，即使兩次測試只有 0.1nm 的偏差
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN23

【參考文獻】

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本文編號：2636760