發(fā)布時(shí)間：2020-04-22 17:39

【摘要】：隨著紫外探測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,紫外探測(cè)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(cè)器響應(yīng)指標(biāo)的精確測(cè)定成為該領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù),因此對(duì)紫外探測(cè)器測(cè)試標(biāo)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(cè)器測(cè)試標(biāo)定系統(tǒng)。該系統(tǒng)的基本功能有自動(dòng)計(jì)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?qiáng)度及各測(cè)試設(shè)備進(jìn)行控制,輸出和打印測(cè)試分析報(bào)告等。該系統(tǒng)的測(cè)試基礎(chǔ)為“替代法”原理,“替代法”即在測(cè)試條件相同的情況下,僅通過切換標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器以及待測(cè)探測(cè)器,將標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的已知響應(yīng)率傳遞給待測(cè)探測(cè)器。系統(tǒng)對(duì)微弱信號(hào)的采集方法為鎖相放大檢測(cè),同時(shí)利用電磁屏蔽、雜散光屏蔽等技術(shù)保證了系統(tǒng)測(cè)試精度。文中根據(jù)系統(tǒng)的基本功能、測(cè)試原理及采集方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行集成設(shè)計(jì),采用分層的設(shè)計(jì)思想,將系統(tǒng)分為測(cè)量前端,總線連接,驅(qū)動(dòng)接口及軟件系統(tǒng)四個(gè)層次。所有儀器按照分層的思想設(shè)計(jì)在一套完整的系統(tǒng)框架中,利用配套的軟件系統(tǒng)對(duì)儀器進(jìn)行控制以及通過選擇不同的軟件測(cè)試頁完成測(cè)試功能。通過切換待測(cè)探測(cè)器便可完成不同功能的測(cè)試任務(wù),最大程度的實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。該系統(tǒng)在光譜響應(yīng)率的測(cè)試中,主要進(jìn)行了絕對(duì)光譜響應(yīng)率和相對(duì)光譜響應(yīng)率測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明對(duì)于紫外探測(cè)器在波長(zhǎng)200nm-520nm之間絕對(duì)光譜響應(yīng)率測(cè)試的結(jié)果誤差≤10%,相對(duì)光譜響應(yīng)率測(cè)試的結(jié)果誤差≤10%。在電流和電壓響應(yīng)率的測(cè)試中,通過改變測(cè)試條件,確定了紫外探測(cè)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(cè)試系統(tǒng)的硬件實(shí)體和軟件開發(fā),有效地完成對(duì)紫外探測(cè)器的測(cè)試標(biāo)定。
【圖文】：

在此 的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)信號(hào)。假若使用一個(gè)函數(shù)信號(hào)產(chǎn)生器的方波輸出作為 ，并以其正弦波輸出來激發(fā)實(shí)驗(yàn)，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(hào)波形，sigV 為信號(hào)振幅， 參考方波的頻率，sig 為信號(hào)頻率。V L sin( Lt + ref)為內(nèi)部參考波形，VL內(nèi)部參考信號(hào)振幅， L內(nèi)部參考信號(hào)頻率，ref 為內(nèi)部參考信號(hào)相位。鎖相放大器將信號(hào)放大后，會(huì)在 PSD 乘上此內(nèi)部參考信號(hào)

是因?yàn)殡療舻淖V線中具有較多尖銳的光譜峰，會(huì)因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)的微小變化產(chǎn)生較大的波動(dòng)，造成測(cè)量的不準(zhǔn)確。圖3.3 各種光源的波長(zhǎng)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(qiáng)的 30W 氘燈。溴鎢燈的光譜范圍可以從紫外延伸到遠(yuǎn)紅外區(qū)，在 355nm 后波段采用 50W 溴鎢燈，光源內(nèi)部由電機(jī)驅(qū)動(dòng)反射鏡旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(huì)發(fā)生劇烈的變化。當(dāng)測(cè)試這一范圍的光譜響應(yīng)時(shí)，由于單色儀的固有重復(fù)誤差，即使兩次測(cè)試只有 0.1nm 的偏差
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2636760