漫反射板远紫外BRDF测量方法研究与系统设计

CIOMP OpenIR

	漫反射板远紫外BRDF测量方法研究与系统设计
	韩官
学位类型	硕士
导师	林冠宇
	2018
学位授予单位	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位授予地点	中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)
学位名称	硕士
关键词	漫反射板远紫外双向反射分布函数误差分析
摘要	在真空紫外到近红外波段,基于太阳-漫反射板的辐射定标方式可实现地球观测卫星多光谱探测器全孔径、全视场、高精度的在轨辐射定标。探测器利用太阳-漫反射板辐射定标的过程是通过已知的大气外太阳辐照度和漫反射板双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)值确立探测器辐亮度标准的过程。对于紫外波段漫反射板的BRDF测量,特别是远紫外波段,难以找到强度高、稳定性好的光源,在光路传播过程中光能损耗大,微弱紫外光谱信号定标困难,现有测量手段难以实现对漫反射板远紫外波段BRDF的高精度测量。为实现星载漫反射板远紫外波段(110nm~200nm)高精度的BRDF测量,在现有的BRDF测量理论基础上,总结了相对测量方法与绝对测量方法的优缺点,并结合远紫外波段的光谱特点提出了采用光源监测比例补偿方案的BRDF测量方法,采用这种方案极大地降低了远紫外波段BRDF测量过程中由于光源稳定性和探测器线性响应而带来的测量误差。根据光源监测比例补偿方案理论设计了一套BRDF自动测量系统,自主完成了测量系统中准直系统、调制扇分光系统、监测光路探测系统、主光路探测系统和样品-探测器转台系统等的设计工作。该系统以五自由度的样品-探测器转台为空间方位控制机构,可以自动实现漫反射板不同入射点、不同入射方向条件下不同反射方向的BRDF自动测量。利用设计的BRDF测量系统,在110nm、150nm和200nm三个波段对氧化铝基底的漫反射板进行了真空BRDF相对值测量实验,根据测量实验数据分析了三个波段在不同入射方向条件下BRDF值的分布规律与变化趋势。根据测量实验采用的测量方法,从探测器测量误差、转台定位精度误差和杂散光等主要方面对所设计的测量系统进行了系统误差分析,系统总测量误差约为5%,测量实验数据与误差分析结果证明了光源监测比例补偿方案在远紫外波段BRDF测量中的可行性。
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/61671
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	韩官. 漫反射板远紫外BRDF测量方法研究与系统设计[D]. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所). 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所),2018.

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漫反射板远紫外BRDF测量方法研究与系统（4816KB）	学位论文		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文