光学学报, 2020, 40 (21): 2129002, 网络出版: 2020-11-02   

汤姆孙散射系统中发黑材料的表面散射特性测量 下载: 1185次

Measurement of Surface Scattering Characteristics of Black Materials in Thomson Scattering System
作者单位
1 中国科学技术大学工程与应用物理系近地空间重点实验室, 安徽 合肥 230026
2 上海交通大学IFSA协同创新中心, 上海 200240
图 & 表

图 1. 全自动的测试系统。(a)反射计系统构成的示意图;(b)现场照片

Fig. 1. Fully automatic test system. (a) Schematic of reflectometer system composition; (b) on-site photo

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图 2. 反射计的工作流程图

Fig. 2. Working flow chart of reflectometer

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图 3. 304不锈钢表面粗糙度的测量结果

Fig. 3. Measurement result of 304 stainless steel surface roughness

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图 4. 正入射下吸收材料的双向反射分布函数曲线

Fig. 4. Bidirectional reflection distribution function curves of absorbing material under normal incidence

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图 5. 不同材料的BRDF与ABg模型的拟合结果

Fig. 5. Fitting results of BRDF and ABg models of different materials

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图 6. 不同吸收材料在不同入射角下的散射光强度分布。(a)标准白板;(b)不锈钢;(c)阳极氧化发黑铝合金;(d)石墨;(e) Avian Black-S发黑涂料;(f) Acktar公司的Metal VelvetTM coated Foil Roll发黑箔

Fig. 6. Scattered light intensity distribution of different absorbing materials at different incident angles. (a) Standard white board; (b) stainless steel; (c) anodized black aluminum alloy; (d) graphite; (e) Avian Black-S black coating; (f) Acktar's Metal VelvetTM coated Foil Roll Black foil

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图 7. 不同入射角下吸收材料的散射数据。(a) 40°入射角;(b) 70°入射角

Fig. 7. Scattering data of absorbing materials at different incident angles. (a) 40° incident angle; (b) 70° incident angle

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表 1不同材料的表面粗糙度

Table1. Surface roughness of different materials

MaterialRa /nm
304 stainless steel64.4
6061 black aluminium oxide44.1
Standard white plate225.0
Avian Black-S black paint250.0
Acktar black foil226.0

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表 2不同材料拟合所得的ABg参数

Table2. ABg parameters obtained by fitting different materials

MaterialABg
304 stainless steel0.9273000.021853.3450
6061 black aluminium oxide0.0227600.019474.2020
Graphite0.0293700.215601.9850
Avian Black-S black paint0.0171909.805×10-5-0.7003
Acktar black foil0.0075325.266×10-5-0.5992

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王鹏, 袁鹏, 谭伟强, 郑坚. 汤姆孙散射系统中发黑材料的表面散射特性测量[J]. 光学学报, 2020, 40(21): 2129002. Peng Wang, Peng Yuan, Weiqiang Tan, Jian Zheng. Measurement of Surface Scattering Characteristics of Black Materials in Thomson Scattering System[J]. Acta Optica Sinica, 2020, 40(21): 2129002.

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