Как солнечная лампа серии P & X обеспечивает точность светового пятна посредством структурной стабильности?

В качестве ключевого устройства для тестирования фотоэлектрических устройств, фотокаталитических и фотоэлектрических откличных устройств, основная функция солнечной моделирующей лампы состоит в том, чтобы воспроизвести солнечный спектр и вывести стабильное световое пятно. Тем не менее, традиционные системы источника света часто вызывают смену оптических компонентов из -за механической вибрации (такой как обработка оборудования, лабораторная вибрация таблицы) или изменения температуры (например, повышение температуры окружающей среды, нагрев источника света), что, в свою очередь, вызывает такие проблемы, как искажение пятна света и снижение однородности. Серия P & X решает эту отрасль обезболивающую точку от корня за счет интегрированного фиксированного дизайна отражателя и объектива, обеспечивая надежную гарантию для высоких оптических испытаний.

Основное преимущество интегрированного фиксированного дизайна
Серия P & X использует алюминиевый сплав авиационного класса в качестве основного материала фиксированного кронштейна. Модуль его Янга (жесткость) на 40% выше, чем у обычного алюминиевого сплава, который может эффективно противостоять деформации, вызванной механической вибрацией. В то же время поверхность кронштейна покрыта керамическим покрытием с низким коэффициентом теплового расширения (CTE), так что общее значение CTE контролируется в пределах 2,5 × 10⁻⁶/℃, что намного ниже, чем CTE, изменение температуры (7 × 10⁻⁶/℃), что уменьшает изменения в размерах, вызванные температурными изменениями.

Фиксирующиеся кольца линзы и отражателя изготовлены из титанового сплава, который имеет лучшую прочность и жесткость, чем традиционная нержавеющая сталь, а благодаря точной обработке, плоскостность контактной поверхности с оптическим элементом обеспечивается ≤0,01 мм, избегая оптического отклонения, вызванного напряжением сборки.

Фиксированный кронштейн принимает структуру фермы, а распределение напряжений ключевых узлов оптимизируется с помощью анализа конечных элементов (FEA), что увеличивает общую жесткость на 30%. В тесте вибрации структура может противостоять воздействию ускорения 10G, а смещение оптического элемента составляет ≤0,02 мм, что намного выше, чем отраслевой стандарт 0,1 мм.

Кроме того, соединение между кронштейном и оптическим элементом принимает дизайн «трехточечной плавающей опоры», которая позволяет элементу слегка перемещаться в определенном направлении во время теплового расширения и сокращения, сохраняя при этом точность позиционирования с помощью упругой предварительной нагрузки. Эта конструкция не только избегает концентрации напряжения, вызванной жестким соединением, но также обеспечивает стабильность в долгосрочном использовании.

Выработка тепла из источников света является основным фактором, вызывающим изменения температуры. Серия P & X объединяет высокую теплопроводность графеновой радиаторы на задней панели источника света и сотрудничает с циркулирующей системой водяного охлаждения для контроля колебаний температуры источника света в пределах ± 1 ° C. В то же время внутренняя часть кронштейна заполняется изоляционным материалом для аэрогеля для блокировки тепла в оптический элемент, так что градиент температуры линзы и отражатель составляет ≤0,5 ° C/см.

Для дальнейшей компенсации термической деформации, кронштейн принимает биметаллическую компенсационную структуру. Когда температура повышается, лист компенсации автоматически регулирует расстояние расстояния фиксирующего кольца, чтобы компенсировать размерные изменения, вызванные тепловым расширением. Эксперименты показали, что эта технология может уменьшить смещение оптических элементов на 60%.

Путь внедрения технологий: полное управление процессом от проектирования до проверки
Фиксирующиеся кольца линзы и отражателя изготавливаются в обработке с ЧПУ (ЧПУ), с ra≤0,4 мкм поверхностной шероховатости, гарантируя, что на поверхности контакта не наблюдается микроскопическая деформация контакта с оптическим элементом. Во время процесса сборки лазерный интерферометр контролирует плоскостность и параллелизм компонентов в режиме реального времени и автоматически сигнализирует, когда отклонение превышает 0,005 мм.

Сборка интегрированного фиксированного кронштейна принимает модульную конструкцию, и каждый компонент подключен с помощью высокого разрешения и болта, а ошибка сборки составляет ≤0,02 мм. После завершения сборки проводятся 24-часовой испытание на старение, чтобы обеспечить, чтобы структурная стабильность соответствовала требованиям проектирования.

Чтобы проверить структурную стабильность, серия P & X прошла ряд строгих тестов:
Вибрационный тест: моделируйте среду вибрации во время транспортировки, частотный диапазон составляет 5-200 Гц, ускорение составляет 10 г, и он длится 1 час. Смещение оптического элемента составляет ≤0,02 мм;
Тест на температурный цикл: экстремальный температурный цикл от -40 до 80 ℃, каждый цикл составляет 24 часа, в общей сложности 10 циклов, а точечная однородность изменяется ≤2%;
Тест на тепло: 1000 часов в среде 85 ℃/85%RH, нет коррозии или смещения оптических компонентов.

Точечная однородность серии P & X количественно оценивается с помощью CCD-камеры с высоким разрешением и программного обеспечения для анализа точечного анализа. Эксперименты показывают, что на стандартном рабочем расстоянии (500 мм) разница интенсивности в каждой точке на месте составляет ≤5%, а через 1000 часов непрерывной работы изменение однородности составляет ≤1%, что намного превышает отраслевой стандарт 10%.

Отраслевая стоимость и сценарии применения
В тестировании на эффективность солнечных батарей однородность пятна напрямую влияет на точность кривой I-V. Стоимость пятна серии P & X может снизить ошибку теста на эффективность до ± 0,5%, обеспечивая надежную основу для исследования материалов, разработки и оптимизации процессов.

Эксперименты по фотодеградации очень чувствительны к условиям освещения. Структурная стабильность серии P & X обеспечивает повторяемость экспериментальных результатов, позволяет избежать ошибок, вызванных смещением источника света, и обеспечивает стабильную платформу для оценки эффективности фотокатализаторов.

В неконтактном обнаружении дефекта поверхности точечная равномерность S & X Series Sun Simulator Light может повысить точность идентификации дефектов. Например, в EL обнаружение фотоэлектрических модулей трещины на уровне микрон можно четко выделить, чтобы помочь контролю качества продукта. .