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太陽模擬器是一種模擬太陽光的人造光源裝置，是可提供一定光強(qiáng)的實驗儀器，更是太陽能轉(zhuǎn)換利用研究的重要儀器。目前在教學(xué)和科學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用，是實驗室必備的常用儀器設(shè)備之一。

BOS-X-350G 太陽模擬器

太陽光模擬器的基本組成：

太陽光模擬器主要由光學(xué)積分鏡、橢球形反射器、快門、濾光片、準(zhǔn)直透鏡、燈源等部件組成。

氙燈太陽光模擬器的截面示意圖

太陽光模擬器的光源：

光源是太陽光模擬器最基本的組成部分，常用的燈源有氙燈、鹵光燈。

氙燈即利用氙氣放電而發(fā)光的電光源。氙燈具有很高的內(nèi)部壓力，即使不操作，燈的內(nèi)部壓力也會超過1.01 MPa。氙燈光譜和太陽光譜比較接近，故在實際的太陽光模擬裝置中往往都采用氙燈作為光源。

金屬鹵光燈又叫高強(qiáng)紫外鹵素?zé)?，屬金屬鹵化物燈的一種，它之所以會發(fā)出高效能的光，是因為金屬鹵化物在參與整個發(fā)光過程中，絕大部分能量被轉(zhuǎn)化為可見光，僅有很小部分的能量轉(zhuǎn)換為了熱量。雖然鹵光燈的可見光光強(qiáng)比氙燈弱了非常多，但由于其價格低廉，也常作為太陽光模擬器備用光源之一。

太陽光模擬器濾光片：

太陽光模擬器濾光片為大氣質(zhì)量濾光片(Air Mass濾波片),其作用是修改光譜輻照度分布，從而模擬在不同環(huán)境下的太陽光譜近似分布。

氙燈太陽光模擬器的工作原理

氙燈位于太陽光模擬器的中心位置，發(fā)射出的光線經(jīng)過第一個45°的平面鏡翻轉(zhuǎn)90°,落在置于橢球焦點的積分鏡上，使光分散均勻，然后光束經(jīng)過濾光片，將該波段多余的紅外輻射濾除；再經(jīng)過第二個45°的平面鏡翻轉(zhuǎn)90°;最后落到準(zhǔn)直透鏡上。一般太陽光模擬器會設(shè)定系統(tǒng)所需的光學(xué)參數(shù)，進(jìn)行光的收集、光束均勻化、過濾和準(zhǔn)直。太陽光模擬器通過準(zhǔn)直透鏡后以平行光的形式輸出。

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