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数字式太阳电池阵列模拟器 被引量：39
1
作者 苏建徽 余世杰 +3 位作者 赵为 沈玉梁 吴敏达 何慧若 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期104-114,共11页
阐述了新近发展的以工程用太阳电池数学模型、专用控制软件和电力电子技术为基础的数字太阳电池阵列模拟器。实验表明 ,该种模拟器性能良好 ,可以在实验室复现 10kWp 以下不同功率太阳电池阵列在不同日射强度、环境温度下的特性 ,并在... 阐述了新近发展的以工程用太阳电池数学模型、专用控制软件和电力电子技术为基础的数字太阳电池阵列模拟器。实验表明 ,该种模拟器性能良好 ,可以在实验室复现 10kWp 以下不同功率太阳电池阵列在不同日射强度、环境温度下的特性 ,并在屏幕上显示出被模拟阵列的I -V及P -V曲线 ,以闪烁光标显示该阵列在设定日射强度和环境温度下最大功率的位置及其量值 ,同时也以闪烁光标指示系统的工作点位置 ,研究操作人员可以清晰地观察到二者之间的差异。该种模拟器可以方便地引导系统研究人员分析系统运行存在的问题 ,从而使系统工作于最佳状态 ,它为光伏系统工作者及光伏系统生产厂商提供了系统优化配置的有效手段。 展开更多
关键词 太阳电池 模拟器 数字式 光伏系统 硬件 软件 数学物理模型 控制电源
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国外大型太阳模拟器研制技术概述 被引量：34
2
作者 杨林华 李竑松 《航天器环境工程》 2009年第2期162-167,99,共6页
国外航天大国均建有大型太阳模拟器,并在空间探测技术研究中发挥着重要作用。文章介绍了国外典型大型太阳模拟器,给出了其达到的技术指标,较系统地总结了国外大型太阳模拟器研制技术和经验,如准直镜、灯室和光学装校等关键技术的设计思... 国外航天大国均建有大型太阳模拟器,并在空间探测技术研究中发挥着重要作用。文章介绍了国外典型大型太阳模拟器,给出了其达到的技术指标,较系统地总结了国外大型太阳模拟器研制技术和经验,如准直镜、灯室和光学装校等关键技术的设计思路和解决途径,为我国研制大型太阳模拟器提供了技术借鉴和参考。 展开更多
关键词 太阳模拟器 准直镜 光学系统 氙灯 积分器
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卫星仿真测试用太阳模拟器和地球模拟器设计 被引量：24
3
作者 李刚 周彦平 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第5期283-287,共5页
讨论了卫星姿态仿真用太阳模拟器的设计要求,详细叙述了太阳模拟器光学系统的结构及主要设计部分的设计内容、方法、过程和关键技术。针对高轨道和低轨道两种情况,介绍了地球模拟器的研制方案。
关键词 太阳模拟器 光学系统设计 地球模拟器 红外辐射
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KFTA太阳模拟器辐照均匀性仿真 被引量：23
4
作者 向艳红 张容 黄本诚 《航天器环境工程》 2006年第5期288-292,共5页
文章着重介绍了太阳模拟器光学系统及氙灯的建模,尤其对短弧氙灯建模做了详细阐述,它是根据短弧氙灯的亮度分布图采用多个体光源嵌套的形式模拟氙灯,用角度切址文件和光谱分布数据定义短弧氙灯的角度分布和光谱分布。最后运用美国ORA公... 文章着重介绍了太阳模拟器光学系统及氙灯的建模,尤其对短弧氙灯建模做了详细阐述,它是根据短弧氙灯的亮度分布图采用多个体光源嵌套的形式模拟氙灯,用角度切址文件和光谱分布数据定义短弧氙灯的角度分布和光谱分布。最后运用美国ORA公司的光学分析软件LightTools对太阳模拟器辐照均匀性进行仿真计算,并得到辐照度的一维、二维和三维图形。 展开更多
关键词 太阳模拟器 辐照均匀性 短弧氙灯 光谱分布 数据定义 三维图形 角度分布 建模 光学系统 分析软件 仿真计算 辐照度 分布图 多个体 运用 一维 文件 美国 亮度 光源
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太阳模拟器的新发展 被引量：27
5
作者 苏拾 张国玉 +1 位作者 付芸 王凌云 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2012年第7期17-24,共8页
太阳模拟器作为一种重要的试验与测试设备正广泛应用于航天领域和太阳能利用领域。介绍了使用最多的传统型太阳模拟器的结构组成和工作原理,论述了其优缺点及存在价值。着重叙述了当今涌现的具有代表性的新型太阳模拟器的系统组成和实... 太阳模拟器作为一种重要的试验与测试设备正广泛应用于航天领域和太阳能利用领域。介绍了使用最多的传统型太阳模拟器的结构组成和工作原理,论述了其优缺点及存在价值。着重叙述了当今涌现的具有代表性的新型太阳模拟器的系统组成和实现形式,如LED太阳模拟器、多光源太阳模拟器、均光棒太阳模拟器、积分球太阳模拟器、光纤传输太阳模拟器和运动式太阳模拟器等。并对它们进行了比较分析,总结了其发展趋势。 展开更多
关键词 激光光学 太阳模拟器 LED 多光源 光纤
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太阳模拟技术 被引量：22
6
作者 高雁 刘洪波 王丽 《中国光学与应用光学》 2010年第2期104-111,共8页
概述了国内外太阳模拟技术的发展现状。提出了太阳模拟器设计的技术指标,讨论了太阳模拟器的光学系统设计思想。介绍了聚光系统、光学积分器、准直系统、滤光片光谱透过率的优化设计方案,通过复合高次非球面聚光系统和非共轴深椭球面反... 概述了国内外太阳模拟技术的发展现状。提出了太阳模拟器设计的技术指标,讨论了太阳模拟器的光学系统设计思想。介绍了聚光系统、光学积分器、准直系统、滤光片光谱透过率的优化设计方案,通过复合高次非球面聚光系统和非共轴深椭球面反射镜的使用,提高了聚光镜对光源辐射通量的聚光效率,改善了第二焦面上的辐照分布。通过对光学积分器原理及像差分析,给出了有效的优化设计经验公式。最后,对研制过程中遇到的问题进行了归纳总结,并提出了改进思路。 展开更多
关键词 太阳模拟技术 太阳模拟器 光学设计
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太阳模拟器的光谱设计实验研究 被引量：23
7
作者 陈文志 蒋绿林 +2 位作者 姜黎 王宏 周其 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期218-223,共6页
通过对太阳模拟器的光谱测试研究发现：未采用滤光片的太阳模拟器中氙灯辐射的800~900 nm,900~1100 nm红外波段占总光谱波段400~1100 nm的百分比远远大于国际标准规定的匹配度,导致其相对光谱的能量分布不能满足A级或B级要求,严重影响... 通过对太阳模拟器的光谱测试研究发现：未采用滤光片的太阳模拟器中氙灯辐射的800~900 nm,900~1100 nm红外波段占总光谱波段400~1100 nm的百分比远远大于国际标准规定的匹配度,导致其相对光谱的能量分布不能满足A级或B级要求,严重影响太阳电池的测试结果。因此,该模拟器通过加入特别设计的滤光片对光谱加以矫正,滤除或减弱部分红外波段的辐射能量,使其能满足A级或B级光谱的要求,再通过对滤光片的优化设计,进而使得模拟光谱达到最佳均匀性。 展开更多
关键词 光学设计 太阳模拟器 光谱 匹配度 太阳电池测试
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太阳模拟器的光谱辐照度分布 被引量：17
8
作者 郎永志 于培诺 +1 位作者 仲跻功 李文君 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1995年第3期25-29,共5页
以两种方式列出了一个有代表性的中国太阳模拟器ＴＭ－５００Ｄ的光谱辐照度分布数据。数据表明该太阳模拟器是标定和复制标准太阳电池的一种理想系统。介绍了评价太阳模拟器光谱照度分布的一种新方法。
关键词 太阳模拟器 光谱辐照度分布 太阳电池
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太阳模拟器的研究概况及发展趋势 被引量：21
9
作者 杜景龙 唐大伟 黄湘 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期70-76,共7页
在介绍太阳模拟器原理的基础上,回顾了太阳模拟器在国内外的研究进展,对一些较著名太阳模拟器的结构和光学性能参数进行详细介绍,并对目前正在建设的太阳模拟器进行概述。对太阳模拟器发展历程中的关键设备改进提升及整体性能的优化进... 在介绍太阳模拟器原理的基础上,回顾了太阳模拟器在国内外的研究进展,对一些较著名太阳模拟器的结构和光学性能参数进行详细介绍,并对目前正在建设的太阳模拟器进行概述。对太阳模拟器发展历程中的关键设备改进提升及整体性能的优化进行概括总结。最后从光谱匹配度、辐照强度及辐照均匀度3个方面综合起来对太阳模拟器的发展趋势进行分析。 展开更多
关键词 太阳模拟器 光源 光谱 辐照度 发展趋势
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用于太阳电池测试的太阳模拟技术 被引量：20
10
作者 王志明 龚振邦 +1 位作者 魏光谱 刘李明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1542-1547,共6页
为了提高太阳模拟器的性能,更准确地测试太阳电池的特性参数,对模拟器的光源辐照利用率、辐照均匀度、辐照度与辐照稳定性的控制进行了研究。选取同轴光学系统结构作为模拟器光学系统,通过改进光学系统的结构排布,增加光积分器等方法,... 为了提高太阳模拟器的性能,更准确地测试太阳电池的特性参数,对模拟器的光源辐照利用率、辐照均匀度、辐照度与辐照稳定性的控制进行了研究。选取同轴光学系统结构作为模拟器光学系统,通过改进光学系统的结构排布,增加光积分器等方法,改善光源辐照利用率与辐照均匀度;在分析现役模拟器控制线路的基础上,采用光反馈技术对控制线路进行重新设计,提升系统对辐照度与辐照稳定性的可控性。实验结果表明:新型的太阳模拟器能有效地控制辐照度与辐照稳定性,在直径250mm范围内,标准光强为1000W/m2的条件下,辐照均匀度为2.5%,辐照稳定性<1%,较大地改进了太阳模拟器的性能。 展开更多
关键词 太阳模拟器 太阳电池 光积分器 光反馈
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光学积分器对太阳模拟器辐照均匀性的影响 被引量：20
11
作者 高越 张国玉 +2 位作者 郑茹 高迪 苏拾 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期185-190,共6页
光学积分器是太阳模拟器实现均匀辐照的关键光学器件,介绍了光学积分器的组成及其工作原理,阐述了方位偏移误差和倾斜偏移误差对辐照均匀性的影响。根据光学积分器的工作原理,利用软件Lighttools将两种光轴一致性误差对辐照均匀性造成... 光学积分器是太阳模拟器实现均匀辐照的关键光学器件,介绍了光学积分器的组成及其工作原理,阐述了方位偏移误差和倾斜偏移误差对辐照均匀性的影响。根据光学积分器的工作原理,利用软件Lighttools将两种光轴一致性误差对辐照均匀性造成的影响进行了仿真分析。结合实验结果表明,倾斜偏移误差相对方位偏移误差对系统辐照均匀性的影响更为严重。分析光轴一致性误差,可为光学积分器微调机构的设计和实际装调太阳模拟器提供理论依据。 展开更多
关键词 光学器件 太阳模拟器 光学积分器 辐照均匀性 光轴一致性
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具有TMPPT功能的太阳能光伏充电系统研究 被引量：16
12
作者 郑诗程 刘伟 葛芦生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2008年第3期11-15,共5页
针对太阳能电池组件输出特性曲线的非线性特点以及传统的直接与蓄电池并联充电方式的缺点,本文进行了太阳能电池组件的最大功率点跟踪控制研究,并提出了采用变步长电压扰动观察的跟踪控制策略。由于充电系统中的蓄电池组为易损设备,因此... 针对太阳能电池组件输出特性曲线的非线性特点以及传统的直接与蓄电池并联充电方式的缺点,本文进行了太阳能电池组件的最大功率点跟踪控制研究,并提出了采用变步长电压扰动观察的跟踪控制策略。由于充电系统中的蓄电池组为易损设备,因此,本文结合蓄电池的充放电特性曲线以及太阳能电源的输出特性,对蓄电池组进行了优化管理研究。在此基础上,设计了基于单片机JK3和脉宽调制芯片TL494的太阳能光伏充电系统,采用电压电流双闭环控制,有效改善了系统的跟踪效果。最后,在太阳能电池阵列模拟器上进行了太阳能电池组件的最大功率点跟踪的实验验证。实验结果证明上述控制策略具有良好的跟踪效果,有效提高了系统充电效率。 展开更多
关键词 太阳能电池 光伏充电系统 TMP胛 模拟器
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KFTA太阳模拟器研制 被引量：17
13
作者 张容 李竑松 +3 位作者 向艳红 蒋山平 于江 杨林华 《航天器环境工程》 2009年第6期548-553,499,共6页
KFTA太阳模拟器是一台光线水平入射的离轴准直型太阳模拟器,其离轴角为25°、辐照面的直径为600mm。在太阳模拟器的研制中,采用了具有一定技术难度和风险的氙灯水平点燃技术方案。文章从方案设计、系统设计、关键技术及其调试试验... KFTA太阳模拟器是一台光线水平入射的离轴准直型太阳模拟器,其离轴角为25°、辐照面的直径为600mm。在太阳模拟器的研制中,采用了具有一定技术难度和风险的氙灯水平点燃技术方案。文章从方案设计、系统设计、关键技术及其调试试验等方面,介绍和分析了KFTA太阳模拟器的设计计算方法。KFTA太阳模拟器的成功研制对于建造大型太阳模拟器具有参考价值。 展开更多
关键词 太阳模拟器 热真空环境模拟 氙灯 光机系统
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太阳模拟器用光学积分器设计 被引量：17
14
作者 刘石 张国玉 +3 位作者 孙高飞 苏拾 王凌云 高玉军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期467-470,共4页
针对传统太阳模拟器普遍存在辐照均匀度较低的缺陷,改进设计了一种可以有效提高太阳模拟器辐照均匀度的光学积分器.介绍了该光学积分器的组成和工作原理;阐述了光学系统的优化设计技术;对其光机结构进行合理化设计,并使用ansys软件对光... 针对传统太阳模拟器普遍存在辐照均匀度较低的缺陷,改进设计了一种可以有效提高太阳模拟器辐照均匀度的光学积分器.介绍了该光学积分器的组成和工作原理;阐述了光学系统的优化设计技术;对其光机结构进行合理化设计,并使用ansys软件对光机结构进行热分析.最后,利用lightTools软件对太阳模拟器系统进行模拟仿真.结果表明:使用所设计的光学积分器后,太阳模拟器辐照不均匀度明显降低,在Φ60mm范围内小于±1%,在Φ(60～200)mm范围内小于±2%.该结果与实际检测结果一致,能够满足高准确度的使用要求. 展开更多
关键词 光学积分器 太阳模拟器 光学设计 光机结构 热分析
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非共轴椭球面聚光阵列式高焦比太阳模拟器 被引量：17
15
作者 任兰旭 魏秀东 +4 位作者 牛文达 王鹤 许文斌 肖君 卢振武 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期212-217,共6页
为使太阳模拟器的接收靶得到高能流高均匀度光斑,需要对聚光系统进行优化设计。提出利用非共轴椭球面聚光镜优化光斑质量的方法,使光斑的能流分布均匀度有明显改善。利用蒙特-卡罗光线追迹方法,设计了聚集型高焦比太阳模拟器。在第二焦... 为使太阳模拟器的接收靶得到高能流高均匀度光斑,需要对聚光系统进行优化设计。提出利用非共轴椭球面聚光镜优化光斑质量的方法,使光斑的能流分布均匀度有明显改善。利用蒙特-卡罗光线追迹方法,设计了聚集型高焦比太阳模拟器。在第二焦面处,80mm直径的接收靶面上可接收10kW的辐射光能,光斑对称性和均匀性好,系统的传递效率为23.81%,80mm直径靶面内的平均能流密度为2MW/m2,50mm直径靶面内平均能流密度达到3.64MW/m2,对应的理论色温超过2800K。采用非共轴椭球面聚光镜,成功研制了由电源控制系统、冷却系统、氙灯光源和聚光系统构成的太阳能模拟器。经实验测试,太阳模拟器的聚光光斑与光学仿真软件TracePro模拟光斑符合得很好。 展开更多
关键词 光学设计 光斑质量 光线追迹方法 太阳模拟器
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太阳模拟器中光谱修正滤光片的研制 被引量：16
16
作者 孟嘉译 付秀华 王迪 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期50-53,共4页
在太阳模拟器中,鉴于氙灯的优点及其光谱能量分布与太阳光谱的相近性,通常使用氙灯模拟太阳光谱,但由于氙灯光谱与太阳光谱分布存在差异,所以研制一种滤光片进行氙灯光谱分布的修正。考虑到滤光片工作在强光辐照条件下,所以选用的薄膜... 在太阳模拟器中,鉴于氙灯的优点及其光谱能量分布与太阳光谱的相近性,通常使用氙灯模拟太阳光谱,但由于氙灯光谱与太阳光谱分布存在差异,所以研制一种滤光片进行氙灯光谱分布的修正。考虑到滤光片工作在强光辐照条件下,所以选用的薄膜材料必须具有低的吸收和高的抗能量阈值。采用电子束和离子辅助沉积技术进行膜层的制备,选择合理的沉积方式并通过优化工艺参数使膜层表面光滑、牢固且通过抗能量测试,最终研制出的光谱修正滤光片满足使用要求。 展开更多
关键词 光学薄膜 滤光片 离子辅助沉积 抗能量阈值 太阳模拟器
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大型太阳模拟器研制技术综述 被引量：12
17
作者 杨林华 《航天器环境工程》 2012年第2期173-178,共6页
文章简要介绍了国外典型的大型太阳模拟器及其技术指标,并对其研制过程中的相关技术问题进行了较为全面的总结,包括光源的选择及点燃方式、光学系统的选用与设计、光学系统的装校、太阳模拟器性能测量以及冷却等,为我国研制KM6太阳模拟... 文章简要介绍了国外典型的大型太阳模拟器及其技术指标,并对其研制过程中的相关技术问题进行了较为全面的总结,包括光源的选择及点燃方式、光学系统的选用与设计、光学系统的装校、太阳模拟器性能测量以及冷却等,为我国研制KM6太阳模拟器提供了技术借鉴与参考。文章最后讨论了KM6太阳模拟器的总体设计方案,提出拟采用中等功率的氙灯作为光源,并将氙灯的点燃方式从垂直点燃改成水平点燃,避免了由于平面反射镜的存在而导致15%的能量损失。 展开更多
关键词 太阳模拟器 光学系统 准直镜 氙灯 光学积分器
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气象探空仪试验用太阳模拟器光学系统设计 被引量：12
18
作者 安桂芳 张国玉 +3 位作者 苏拾 宋可平 贺晓雷 吕文华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1408-1412,共5页
提出一种气象探空仪试验用太阳模拟器光学系统的设计方法:以往的太阳模拟器主要用于航天器空间环境模拟试验,对光谱分布和辐照均匀性要求相对较低。该文研制的用于太阳辐射测量仪器性能检测的太阳模拟器,要求其光谱分布在0.4～1.1μm波... 提出一种气象探空仪试验用太阳模拟器光学系统的设计方法:以往的太阳模拟器主要用于航天器空间环境模拟试验,对光谱分布和辐照均匀性要求相对较低。该文研制的用于太阳辐射测量仪器性能检测的太阳模拟器,要求其光谱分布在0.4～1.1μm波段范围内与A级AM1.5太阳光谱相匹配;辐照均匀性为±1%;辐照稳定性为±1%/h;属高精度小型太阳模拟器。采用一种同轴透射式准直光学系统的设计方案,并对整个光学系统进行优化设计,经理论计算与实际测量,光谱基本在AM1.5附近,辐照均匀性也小于±1%,结果满足设计要求。 展开更多
关键词 太阳模拟器 光学系统 聚光镜 光学积分器 准直物镜
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光伏阵列模拟器综述 被引量：11
19
作者 冯玉 周林 +2 位作者 傅望 郭珂 刘强 《电气传动》 北大核心 2011年第11期3-7,共5页
光伏阵列是光伏发电系统中最基本组成部分,光伏阵列模拟器能够代替实际光伏阵列在室内进行各种光伏实验,目前国内外专家学者已经成功研制了一些不同类型不同功率等级的模拟器,这些模拟器有各自不同的特点和应用场合,为此综述了光伏阵列... 光伏阵列是光伏发电系统中最基本组成部分,光伏阵列模拟器能够代替实际光伏阵列在室内进行各种光伏实验,目前国内外专家学者已经成功研制了一些不同类型不同功率等级的模拟器,这些模拟器有各自不同的特点和应用场合,为此综述了光伏阵列模拟器,包括早期出现的模拟式光伏阵列模拟器和目前研究较多的数字式光伏阵列模拟器。从光伏阵列模拟器的类型和原理出发,归纳总结了各种模拟器的特点和应用场合。最后对该领域今后的研究方向做了展望。 展开更多
关键词 光伏发电 光伏阵列 模拟式模拟器 数字式模拟器
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高精度准直式太阳模拟器光机结构设计 被引量：10
20
作者 刘石 张国玉 +3 位作者 孙高飞 高玉军 王凌云 王浩君 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1229-1235,共7页
为了实现对卫星控制系统中太阳敏感器的高精度地面标定和测试,提出一种真实模拟太阳光辐射特性的高精度准直式太阳模拟器设计方案,根据模拟器热功率高的特点,对氙灯与组合聚光镜、转向平面反射镜、光学积分器等主要组成部分进行了详细... 为了实现对卫星控制系统中太阳敏感器的高精度地面标定和测试,提出一种真实模拟太阳光辐射特性的高精度准直式太阳模拟器设计方案,根据模拟器热功率高的特点,对氙灯与组合聚光镜、转向平面反射镜、光学积分器等主要组成部分进行了详细的光机结构与热控结构的设计。运用Ansys软件进行热学仿真分析,保证热控结构设计的合理性与最优性。通过实际检测,设计的太阳模拟器可以真实地模拟太阳光辐射特性,准直角小于32′,辐照面小于Φ100 mm时,不均匀度优于±1.6%;辐照面在Φ（100~300）mm时,不均匀度优于±4.2%,满足对高精度太阳敏感器的地面标定和精度测试。 展开更多
关键词 太阳模拟器 一个太阳常数 光机结构 太阳准直角
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