用于防护涂层光学性能原位测试的光度计研究

admin · 发表于 2023-9-26 15:11:48

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空间环境会导致为飞行器提供动力的太阳能电池帆板的发电能力下降，同时也会导致覆盖在太阳电池上的透明防护涂层的光学透射率发生退化，从而缩短飞行器的工作寿命。为了测试防护涂层在多种空间环境因素综合影响下的光学性能退化程度，本论文对能实现涂层透射率原位测量的光度计进行了研究。研究了在原位测试过程中作为探测器的三结太阳电池的性能退化的题目，采用双通道比对测试结构作为光度计的主体结构，设定的参考通道可以反映三结太阳电池的响应率变化情况。分析了各种空间环境因素对光度计各个核心器件的影响，确定了带电粒子冲击是造成光度计中的三结太阳电池退化的主要因素，并且验证了在模拟空间环境下光度计的双通道比对测试结构正常工作的可行性。提出了基于光度计的涂层透射率原位测试方法，能够分离光度计输出信号中耦合的太阳电池退化信息与涂层退化信息，从而评价涂层的光学性能的退化情况。基于光度计实验室样机的工作原理，设计了光度计的各个组成部分，包括信号采集电路、机械结构和控制软件。信号采集电路负责采集三结太阳电池的输出电流和电池的工作温度信号。机械结构满足双通道比对测试的要求，并且结构简单、方便实验。控制软件主要完成光度计样机与上位机的通信功能，以及交互界面功能。文中最后对光度计样机的测量精度进行了评价。实验结果证明，在一个太阳常数的光源辐照下，光度计样机的测量相对不确定度小于0.15%，重复性指标约为0.1%，可以满足应用需求。论文对于航天环境下的原位测试技术的发展有一定的参考价值。

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