Comment la lampe de simulation solaire de la série P&X assure-t-elle la précision de la tache lumineuse par la stabilité structurelle?

En tant que dispositif clé pour tester les dispositifs de réponse photovoltaïque, photocatalytiques et photoélectriques, la fonction centrale de la lampe de simulation solaire est de reproduire le spectre solaire et de sortir un point lumineux stable. Cependant, les systèmes de source de lumière traditionnels provoquent souvent le décalage des composants optiques en raison des vibrations mécaniques (telles que la manipulation de l'équipement, des vibrations de table de laboratoire) ou des changements de température (tels que l'élévation de la température ambiante, le chauffage de la source lumineuse), ce qui provoque des problèmes tels que la distorsion de la tache de lumière et la réduction de l'uniformité. La série P&X résout ce point de douleur de l'industrie de la racine à travers la conception fixe intégrée du réflecteur et de l'objectif, offrant une garantie fiable pour les tests optiques de haute précision.

L'avantage central de la conception fixe intégrée
La série P & X utilise l'alliage d'aluminium de la qualité aérienne comme matériau principal du support fixe. Le module de son jeune (rigidité) est 40% plus élevé que celui de l'alliage d'aluminium ordinaire, qui peut résister efficacement à la déformation causée par des vibrations mécaniques. Dans le même temps, la surface du support est recouverte d'un revêtement en céramique avec un faible coefficient d'expansion thermique (CTE), de sorte que la valeur CTE globale est contrôlée à moins de 2,5 × 10⁻⁶ / ℃, qui est beaucoup plus faible que le CTE du verre optique (7 × 10⁻⁶ / ℃), ce qui réduit les changements dimensionnels provoqués par les changements de température.

Les anneaux de fixation de la lentille et du réflecteur sont en alliage de titane, qui a une meilleure résistance et une meilleure rigidité que l'acier inoxydable traditionnel, et grâce à un traitement de précision, la planéité de la surface de contact avec l'élément optique est assurée d'être ≤ 0,01 mm, en évitant l'écart optique causé par la contrainte d'assemblage.

Le support fixe adopte une structure en treillis, et la distribution de contrainte des nœuds clés est optimisée par une analyse par éléments finis (FEA), ce qui augmente la rigidité globale de 30%. Dans le test de vibration, la structure peut résister à l'impact de l'accélération 10G, et le déplacement de l'élément optique est ≤ 0,02 mm, ce qui est bien plus élevé que la norme de l'industrie de 0,1 mm.

De plus, la connexion entre le support et l'élément optique adopte une conception de "support flottante à trois points", qui permet à l'élément de se déplacer légèrement dans une direction spécifique lors de l'expansion thermique et de la contraction, tout en maintenant la précision de positionnement par précharge élastique. Cette conception évite non seulement la concentration de stress causée par une connexion rigide, mais assure également la stabilité à long terme.

La génération de chaleur à partir de sources lumineuses est le principal facteur provoquant des changements de température. La série P&X intègre un dissipateur thermique de graphène de conductivité thermique élevée à l'arrière de la source de lumière et coopère avec un système de refroidissement en circulation pour contrôler la fluctuation de la température de la source lumineuse à ± 1 ° C. Dans le même temps, l'intérieur du support est rempli de matériau d'isolation aérogel pour bloquer la conduction de la chaleur à l'élément optique, de sorte que le gradient de température de la lentille et du réflecteur est ≤ 0,5 ° C / cm.

Pour compenser davantage la déformation thermique, le support adopte une structure de compensation bimétallique. Lorsque la température augmente, la feuille de compensation ajuste automatiquement l'espacement de l'anneau de fixation pour compenser les modifications dimensionnelles causées par l'expansion thermique. Des expériences ont montré que cette technologie peut réduire le décalage des éléments optiques de 60%.

Chemin de mise en œuvre de la technologie: Contrôle complet du processus de la conception à la vérification
Les anneaux de fixation de la lentille et du réflecteur sont fabriqués par un centre d'usinage CNC (CNC), avec une rugosité de surface RA≤0,4 μm, en garantissant qu'il n'y a pas de déformation microscopique sur la surface de contact avec l'élément optique. Pendant le processus d'assemblage, l'interféromètre laser surveille la planéité et le parallélisme des composants en temps réel, et alarme automatiquement lorsque l'écart dépasse 0,005 mm.

L'assemblage du support fixe intégré adopte une conception modulaire, et chaque composant est connecté par une broche de positionnement de haute précision et un boulon, et l'erreur d'assemblage est ≤0,02 mm. Une fois l'assemblage terminé, un test de vieillissement 24 heures sur 24 est effectué pour s'assurer que la stabilité structurelle répond aux exigences de conception.

Pour vérifier la stabilité structurelle, la série P&X a réussi un certain nombre de tests rigoureux:
Test de vibration: simulez l'environnement des vibrations pendant le transport, la plage de fréquences est de 5 à 200 Hz, l'accélération est de 10 g et elle dure 1 heure. Le décalage de l'élément optique est ≤0,02 mm;
Test du cycle de température: cycle de température extrême de -40 ℃ à 80 ℃, chaque cycle est de 24 heures, un total de 10 cycles et l'uniformité ponctuelle change ≤ 2%;
Test de chaleur humide: 1000 heures dans un environnement de 85 ℃ / 85% RH, pas de corrosion ni de décalage des composants optiques.

L'uniformité ponctuelle de la série P&X est évaluée quantitativement par un logiciel de caméra CCD à haute résolution et d'analyse ponctuelle. Les expériences montrent qu'à une distance de travail standard (500 mm), la différence d'intensité à chaque point du spot est de ≤ 5%, et après 1000 heures de fonctionnement continu, le changement d'uniformité est ≤ 1%, dépassant de loin la norme de l'industrie de 10%.

Valeur de l'industrie et scénarios d'application
Dans les tests d'efficacité des cellules solaires, l'uniformité du spot affecte directement la précision de la courbe I-V. La stabilité ponctuelle de la série P&X peut réduire l'erreur d'essai d'efficacité à ± 0,5%, fournissant une base fiable pour la recherche et le développement de matériaux et l'optimisation des processus.

Les expériences de photodégradation sont très sensibles aux conditions d'éclairage. La stabilité structurelle de la série P & X assure la répétabilité des résultats expérimentaux, évite les erreurs causées par le décalage de la source de lumière et fournit une plate-forme stable pour l'évaluation des performances des photocatalyseurs.

Dans la détection des défauts de surface sans contact, l'uniformité ponctuelle du P&X Série Soleil Simulator Light peut améliorer la précision de l'identification des défauts. Par exemple, dans la détection EL des modules photovoltaïques, les fissures de niveau micron peuvent être clairement distinguées pour aider à un contrôle de qualité des produits.