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太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定.pdf
第35卷第1期 应用光学 V01．35No．1
of Jan．2014
2014年1月 JournalApplied0ptics
文章编号：1002—2082(2014)01一0043一05
太阳模拟器中椭球面聚光镜参数的确定
吕 涛1’2，张景旭1，付东辉1，陈小云1，刘杰1
(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京100039)
摘要：椭球面聚光镜是太阳模拟器设备的重要组成部分，其能量收集的效率决定着太阳模拟
系统的能量传递效率，而太阳模拟器光学系统中的椭球面聚光镜参数一直没有理论上的设计依
据，结合氙灯的发光特性并通过对MATLAB中建立的椭球面聚光镜聚光过程数值分析模型给
出了椭球面聚光镜包括第一焦距、最大成像放大倍率、包容角范围及前后开口直径的确定依据，
并通过在Lighttools中建立的4种仿真模型验证了理论分析的正确性。第一焦距由光源光中心
高确定，最大成像放大倍率由光学积分器相对孔径及椭球镜包容角范围共同确定，椭球镜包容
角范围不小于30。～120。，前开直径口由椭球镜的最大孔径角确定，后开口直径由最小孔径角和
光源的径向调节量共同确定。该结论给椭球面聚光镜的设计提供了理论支撑，有利于设计完成
高能量收集效率的椭球面聚光镜。
关键词：太阳模拟器；聚光镜；非球面；椭球面；参数
中图分类号：TN204；TH741； 文献标志码：A doi：10．5768／JA0201435．0101009
DeterminationOf condenser insolar
simulatOr
ellipsoid parameters
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Ta01”，ZHANG Jiel
Jing-xul，FUDong—huil，CHENXiao—yunl，LIU
Instituteof Mechanicsand
(1．Changchun0ptics，Fine Physics，CAS，Changchun130033，China；
ofChinese of
2．Univisity AcademySciences，Be巧ing100039，China)
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