為使成像光譜儀能在復(fù)雜振動環(huán)境和寬溫(5～35℃)下使用,基于Offner同心結(jié)構(gòu)凸面光柵的光學(xué)系統(tǒng),研制出短波紅外成像光譜儀系統(tǒng)。為了驗證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,利用Patran&Nastran對儀器光機結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析、靜載分析及熱致響應(yīng)分析,并采用廣義逆矩陣方法對靜載響應(yīng)分析結(jié)果進行處理,得到儀器光學(xué)元件的面形變化和剛體位移數(shù)據(jù)。在0～40℃溫度范圍和4g加速度載荷下,儀器光學(xué)面形變化的方均根(RMS)值小于34nm,各鏡之間相對位置變化小于0.05mm,各鏡偏心小于0.05mm,滿足儀器面形和剛體位移公差要求。振動實驗表明,成像光譜儀的一階模態(tài)為559Hz,遠高于一般環(huán)境激勵,其剛度滿足使用要求。溫度實驗表明,寬溫范圍內(nèi)波長極值漂移為0.306pixel,光譜帶寬極值變化為0.493Δ(Δ為吸收峰的半峰全寬)。工程分析和實驗驗證了該結(jié)構(gòu)的環(huán)境適應(yīng)性,這對儀器工程化具有重要的實用價值。

【文章頁數(shù)】：10 頁

【文章目錄】：
1 引言
2 Offner型短波紅外分光光學(xué)系統(tǒng)
3 成像光譜儀的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4 工程分析
    4.1 有限元模型
    4.2 模態(tài)分析
    4.3 利用廣義逆矩陣方法求解面形變化和剛體位移
    4.4 加速度載荷分析
    4.5 熱載荷分析
5 環(huán)境實驗
    5.1 力學(xué)環(huán)境實驗
    5.2 熱光學(xué)實驗
    5.3 溫度對光譜數(shù)據(jù)質(zhì)量影響的分析
6 結(jié)論



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