高穩(wěn)定度氘-鹵鎢燈組合光源的設計與研究.pdf

1、氘燈是常見的紫外光源，其輻射波長范圍一般為190nm~400nm的連續(xù)光譜帶，具有輻射強度高、穩(wěn)定性好、壽命長等特點；鹵鎢燈是常見的可見-近紅外波段光源，輻射波長范圍覆蓋了360nm~2000nm，輸出譜線平滑，無斷裂、凹陷或尖峰，穩(wěn)定性好。將氘燈、鹵鎢燈集成復合光源，可產(chǎn)生穩(wěn)定且連續(xù)的紫外-可見-近紅外光譜帶。該復合光源可作為輻射定標光源或顏色測量的反射照明光源，常與小型光纖光譜儀和光纖搭配使用，其應用涉及到科學研究、工業(yè)生產(chǎn)、軍事偵

2、測、化學分析及醫(yī)療制藥等多個領域。對于光源來說，發(fā)出穩(wěn)定且連續(xù)的光譜至關重要。光源持續(xù)發(fā)光的穩(wěn)定性，90％以上是由穩(wěn)壓電路的穩(wěn)定性決定，因而設計出性能好、穩(wěn)定性高的穩(wěn)壓電路對于高穩(wěn)定度氘-鹵鎢燈光源的設計具有重大的理論和實際意義。
　　本文介紹了一種高穩(wěn)定度氘-鹵鎢燈組合光源的設計，包括光學系統(tǒng)、電路系統(tǒng)和機械結(jié)構(gòu)的設計。光學系統(tǒng)由氘燈、鹵鎢燈、濾光片、聚光透鏡和標準光纖輸出端口組成，通過選用聚光透鏡，可得到目標范圍氘燈產(chǎn)生的紫外

3、波段光輻射、鹵鎢燈產(chǎn)生的可見光-近紅外波段光輻射以及耦合后的復合光；通過合適的濾光片，可以對氘燈和鹵鎢燈產(chǎn)生的光譜消除尖峰和噪聲。電路系統(tǒng)由功率因數(shù)校正電源、鹵鎢燈驅(qū)動電路、氘燈驅(qū)動電路和輔助控制電路組成，功率因數(shù)校正電源輸出24V直流電壓，用來供電給氘燈、鹵鎢燈驅(qū)動電路；鹵鎢燈驅(qū)動電路以基于UC3843AN的BUCK型電路為主，選用比較器LM2903N構(gòu)成外部補償電路，施密特觸發(fā)器HEF4093BP構(gòu)成控制電路；預熱電路、觸發(fā)電路和恒

4、流源電路構(gòu)成氘燈驅(qū)動電路，預熱電路采用恒壓型BUCK電路，觸發(fā)電路采用恒壓型BOOST電路，恒流源電路采用恒頻式升壓開關電源拓撲電路；輔助控制電路對工作過程進行控制，選用HEF4093BP控制開關的高低電平，LM393控制電容的充放電時間。機械結(jié)構(gòu)的設計是將電源PCB板結(jié)構(gòu)與氘-鹵鎢燈光源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合到一個整機里，主要考慮整機的大小、材料、對稱美等因素，設計出性價比最高的機械結(jié)構(gòu)。
　　論文通過實驗驗證，設計的電路功率因數(shù)高、紋波系