Das Sonnensimulationssystem reproduziert die Eigenschaften der Sonnenstrahlung in Zusammenarbeit mit präzisen optischen und elektronischen Systemen und bietet eine standardisierte Lichtumgebung für wissenschaftliche und industrielle Tests. Seine Kernkomposition kann in vier Module des Lichtquellsystems, des optischen Behandlungssystems, des Steuersystems und des Kühlsystems unterteilt werden, wobei die Funktionen und technischen Merkmale der einzelnen Module wie folgt sind:

Lichtquellensystem: Simuliert den Energiekern der Sonnenstrahlung

Die Lichtquelle ist der Kern des Sonnensimulators und erfüllt die drei Anforderungen an breite Spektralabdeckung, hohe Stabilität und lange Lebensdauer. Zu den Hauptlichtquellen gehören:

1. Xenonlampe

Eigenschaften: Kurzbogen-Xenonlampe Spektrum deckt 200-2500nm, 300-800nm sichtbares Lichtband mit Sonnenspektrum Übereinstimmung von mehr als 85%, Farbtemperatur von etwa 6000K. Aber 0,8-1,0μm Infrarot-Band gibt es eine charakteristische Spitze, die mit Galliumaransid-Filter unterdrückt werden muss.

Anwendungen: Hochpräzise Photovoltaik-Tests (z. B. Messung der I-V-Kurve von Solarzellen), Luft- und Raumfahrt-Thermogleichgewichtstests.

Lebensdauer: 1.000-2.000 Stunden, eine Wasserkühlung ist erforderlich.

2. LED-Array

Eigenschaften: besteht aus 20-50 spezifischen Wellenlängen-LEDs (300-1800nm), die durch einen unabhängigen Antrieb die Bandleistungseinstellung erreichen, und die spektrale Übereinstimmung erreicht die Klasse A (Abweichung ≤ 20%). Lebensdauer von mehr als 100.000 Stunden, Energieverbrauch von nur 30% der Xenonlampe, Reaktionszeit ≤1ms.

Anwendungen: maßgeschneiderte Szenarien (z. B. fotokatalytische Reaktionen, Pflanzenwachstumsforschungen), dynamische Spektrumsregulierungstests.

Vorteile: Modular erweiterbar, unterstützt homogene Beleuchtung großer Flächen.

3. Halogenlampe

Eigenschaften: Basierend auf Wolframdraht-Jod-Dampfzyklus, Spektrum Abdeckung 300-2600nm, 600nm oder mehr Infrarot-Energie macht 60%, geeignet für die Hochtemperatur-Sonnenlicht-Simulation. Die Kosten liegen bei 1/5 der Xenonlampe, aber die UV-Energie ist nicht ausreichend und wird durch ein UV-Verstärkungsmodul kompensiert.

Anwendungen: Niedrige Präzision der Witterungsbeständigkeit Experimente (z. B. Baumaterial Alterungsprüfung), Automobil-Innenmaterial Bewertung.

II. Sonnenlichtsimulationssystem Optische Verarbeitungssystem: Der Schlüssel zur Gestaltung der Lichtfeldverteilung

Das optische System verwandelt die Ausgabe der Lichtquelle in gleichmäßiges, paralleles analoges Sonnenlicht durch Filtern, gleichmäßiges Licht und drei Schritte:

1. Filtersystem

Filter der AM-Serie: Kernkorrektionselemente, die das Lichtquellenspektrum auf das Standard-Sonnenspektrum kalibrieren. Durch die Echtzeitüberwachung durch ein hochauflösendes Spektrometer können die Filterkombinationen oder die Lichtquellenleistung dynamisch angepasst werden, um sicherzustellen, dass die spektrale Übereinstimmung ≤ ± 25% abweicht.

2. Gleichmäßiges Lichtsystem

Integrale Kugel Gleichmäßigkeit: 300-1000mm PTFE beschichtete Integrale Kugel (Reflexivität ≥ 98%), Flecken Gleichmäßigkeit von ± 1,5%, geeignet für kleine Proben (wie Solarzellen).

Gleichmäßiges Licht in der Linsenarrange: 10 x 10-Einheit-Mikrolinsen-Splittung-Überlagerung, um eine große Fläche von ≥1m x 1m zu erreichen, mit einer Rand- und Zentralabweichung ≤ ± 5%, geeignet für die Prüfung von Photovoltaik-Komponenten.

3. Direktes System

Farbdifferenzlinsengruppe: Brennweite von 500-1000 mm, der Strahlenausfallwinkel wird innerhalb von ± 0,5 ° gesteuert, um sicherzustellen, dass große Proben (z. B. Automobiläußere) konsistent mit Licht ausgesetzt werden.

Parabolische Spiegelgerichtlinie: verwendet für LED-Lichtquellen, die durch mehrere Reflexionen des Lichts im Spiegel parallele Flecken bilden und die "unendlich weit" Sonnenstrahlung simulieren.

Sonnenlicht-Simulation-System-Steuersystem: Präzise Regulierung der Lichtumgebung "Gehirn"

Das Steuersystem ermöglicht die Einstellung und Überwachung der Lichtquellparameter in Echtzeit durch automatisierte Geräte oder Computerprogramme:

1. Parametereinstellung

Unterstützt flexible Anpassung der Lichtintensität, der Spektralverteilung und der Lichtzeit (Puls oder Stabilität).

Beispielsweise können bei photokatalytischen Materialtests bestimmte Wellenbände (z. B. UV-Zonen) verstärkt werden, um die Reaktion zu beschleunigen; In der Fahrzeugverifizierung für intelligentes Fahren simuliert man eine Szene der starken Lichtmutation am Tunneleingang.

2. Zustandsüberwachung

Erfassung von Parametern wie Lichtintensität, Spektrum, Temperatur und Feuchtigkeit in Echtzeit, um sicherzustellen, dass die Simulationsbedingungen innerhalb des vorgegebenen Standardbereichs stabil sind.

Zum Beispiel: In der Luft- und Raumfahrt thermische Gleichgewichtstests, in Kombination mit der Feuchtigkeitskontrolle, untersuchen Sie die Auswirkungen von langfristigen Weltraumbesitzen auf die Alterung von Materialien.

4. Sonnensimulationssystemkühlungssystem: "Wächter" für den stabilen Betrieb der Ausrüstung

Lange Arbeitszeiten der Lichtquelle erzeugen eine große Wärmemenge, die effizient durch Luft- oder Wasserkühlung abgekühlt werden muss:

1. Xenonlampe Wärmeabkühlung

Verwenden Sie ein wasserkühltes Zirkulationssystem mit einer Temperaturdifferenz von ≤ 5 ° C und einer Temperaturgenauigkeit von ± 0,5 ° C, um zu vermeiden, dass die Spitze des Infrarotbandes durch eine erhöhte Temperatur verschärft wird.

2. LED-Wärmeabkühlung

Verwenden Sie Mikrokanal-Kühlungstechnologie, um Spektrum-Drift zu verhindern und die Stabilität von Multiband-LEDs zu gewährleisten.