大視場超光譜成像差分吸收光譜儀光譜定標裝置

內容說明

本發明涉及環境監測領域，具體是一種大視場超光譜成像差分吸收光譜儀光譜定標裝置。

發明背景

大視場超光譜成像差分吸收光譜儀通過測量大氣、地表的紫外、可見散射光譜、并利用痕量氣體在紫外、可見波段的“指紋”吸收、采用差分吸收光譜算法獲取大氣痕量氣體濃度。該載荷采用面陣探測器推掃方式工作，擁有114度大視場，在軌道705km時地面幅寬可達2600km。載荷獲取紫外、可見波段的光譜信息，其光譜定標精度決定著載荷最終的數據反演精度。

目前采用元素燈與轉臺相結合的方式進行光譜定標。現定標裝置存在的主要問題為：1、定標所需時間較長。目前的裝置一次掃描約覆蓋0 .5度視場，如需完成114度視場，需進行228次測試。2、大視場旋轉會造成入瞳光線偏移，給定標帶來偏差。

發明內容

本發明的目的是提供一種大視場超光譜成像差分吸收光譜儀光譜定標裝置，以解決現有技術存在的問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：大視場超光譜成像差分吸收光譜儀光譜定標裝置，其特征在于：包括積分球球體，積分球球體一側開有窗孔，積分球球體內壁均勻安裝有多個光源，積分球球體內壁還設置有作為反射面的石英漫反射板，由積分球球體、石英漫反射板、光源構成石英漫反射板積分球，位于石英漫反射板積分球外對應窗孔位置設置有監視用望遠鏡、與監視用望遠鏡通過光纖連接的監視用光譜儀，所述監視用望遠鏡的接收端對準積分球球體窗孔，位于石英漫反射板積分球外對應窗孔位置還轉動安裝有旋轉平臺，旋轉平臺上設置有大視場超光譜成像差分吸收光譜儀。

圖為本發明結構原理圖

本發明工作原理為：將元素燈(汞氬燈2、PtCrNe空心陰極燈3各20盞)均勻的安裝在石英漫反射板積分球1內，各盞燈均可以獨立工作。利用旋轉平臺7帶動大視場超光譜成像差分吸收光譜儀8旋轉，3次測量可完成全視場光譜定標測試同時，利用4監視用望遠鏡4、光纖5、監視用光譜儀6組成的監視組件對積分球提供的光信息進行實時監測，作為標準源。

所述的大視場超光譜成像差分吸收光譜儀光譜定標裝置，其特征在于：所述光源為多個汞氬燈和多個PtCrNe空心陰極燈，多個汞氬燈和多個PtCrNe空心陰極燈分別均勻分布在積分球球體內的發射面上。所述石英漫反射板由石英玻璃經過石英噴砂、反面鍍膜制備在積分球球體內壁上。

本發明的主要特點在于：發明基于積分球、元素燈的光譜定標裝置，為載荷光譜定標提供大面積、均勻的定標光源；發明石英漫反射板積分球，該積分球內表面由石英漫反射板組成。

積分球具有可提供大面積、均勻光輸出的特性，將光譜定標用元素燈與積分球相結合，可為光譜定標提供覆蓋較大視場的定標光源(約覆蓋40度)。積分球中作為反射的內表面一般采用聚四氟乙烯材料，該材料在用作常規的輻射定標時沒有問題，但是在用作光譜定標時，由于聚四氟乙烯材料自身影響會給光譜帶來結構，影響光譜定標精度。因此，發明了基于石英滿分板的積分球，利用石英漫反射板作為反射面，減少由于材料自身特性給定標造成的影響，該石英漫反射板由石英玻璃經過石英噴砂(時間3-5min ，100-200目金剛砂，氣壓0 .6-0 .8Mpa)、反面鍍膜等工藝制備完成。

本發明解決了目前大視場超光譜成像差分吸收光譜儀光譜定標中存在的問題，提高了光譜定標效率和精度。