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怎么调节能让氙灯光源输出均匀光

在《氙灯光源无法满足大面积照射实验需求时怎么办?》中说明过,氙灯光源输出光斑是不均匀的。 对于实验室级别的液-固相光催化反应而言,因光催化剂是固体纳米颗粒,在磁力搅拌器的作用下,会在氙灯光源照射出的光斑范围内不断运动,所以氙灯光源光斑的不均匀性对于液-固相光催化反应的性能表征影响较小。 但在进行光电催化反应、气-固相反应、太阳能电池测试等实验中,因光电极、反应固体粉末或太阳能电池板在氙灯光源照射出的光斑范围内位置固定,氙灯光源输出的光斑不均匀性会给实验测试带来误差,特别是会给重复性实验带来较大的误差。

PLS-LA320A匀光器,该匀光器可直接通过安装在氙灯光源的转向头处(如图1所示)。使用时,只需旋下转向头标配的镜头转接管,再通过螺纹将PLS-LA320A匀光器安装固定在原位置即可。

PLS-SXE 300D氙灯光源转向头和PLS-LA320A匀光器与转向头配合使用实物照片.png

图1. PLS-SXE 300D氙灯光源转向头(左)和PLS-LA320A匀光器与转向头配合使用实物照片(右)

PLS-LA320A匀光器可适配Microsolar 300氙灯光源PLS-SXE 300D/300DUV氙灯光源PLS-SXE 300/300UV氙灯光源使用,安装后可提高氙灯光源光斑的均匀性,氙灯光源输出光斑由圆形光斑调整为六边形光斑,同时不会影响输出光谱及滤光片的正常使用。

PLS-SXE 300D氙灯光源输出光斑及加装PLS-LA320A匀光器后光斑形状和光谱对比.png

图2. PLS-SXE 300D氙灯光源输出光斑及加装PLS-LA320A匀光器后光斑形状和光谱对比

PLS-LA320A匀光器是由一系列小的复眼透镜组合形成。两列复眼透镜阵列平行排列,第一列复眼透镜阵列中的各个小单元透镜的焦点与第二列的复眼透镜阵列中对应的小单元透镜的中心重合,两列复眼透镜的光轴互相平行,在焦平面就形成了均匀的近六边形光斑。

复眼透镜工作原理示意图.png

图3. 复眼透镜工作原理示意图

PLS-LA320A匀光器可大幅度提高氙灯光源光斑的均匀性,在使用时实际效果与照射距离相关。 将PLS-LA320A匀光器与PLS-SXE 300D氙灯光源联用,选取六边形光斑内切圆内两条垂直的直径为参考轴,逐点测量参考轴各位置的光功率密度,计算光斑的不均匀度。 从测量的数据中我们可以看出,氙灯光源光斑不均匀在80%以上,与PLS-LA320A匀光器联用后,在不同光斑大小情况下,光斑不均匀度可降低到23%以下。

测量数据点选择示意图.png

图4. PLS-SXE 300D氙灯光源与PLS-LA320A匀光器联用,测量数据点选择示意图和不同直径光斑的不均匀度

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