摘要：反射率测量是一种常见的光学检测方式，通过对反射光谱进行材料光学特性的分 析和物质成分的鉴定,可以用于物质鉴别、材料检测、反应监测等方面。本文以入射角等 于 0 的反射率为研究对象，提出了一种高精度自动判定垂直的方法。为了保证入射光束和测试表面处于垂直状态，设计了三通道自动判定垂直系统，该系统从三个不同的方向判断光学测试端和样品表面是否垂直。当每个通道的光电探测器接收的光强都达到最大值时，控制主板判定光学测试端和样品表面处于垂直状态，并即刻采集该垂直状态下的反射光强度，此时反射率的测量结果最为准确。标准样品（标定反射率为80.3%）的实验结果为80.73%， 10 次重复测量结果的标准偏差为 0.00566，表明该方法具有很高的精度和稳定性，达到同类仪器的最高测量性能。该仪器利用自动判定垂直的功能，能够实现手持测量，可以广泛应用于快速测量大型天文望远镜镜面以及其他大型物体表面的反射率。

 

 

关键词： 反射率测量，垂直判定，光学检测

 

目 录

1绪论 6

1.1自动判定垂直方法在反射率测量领域的应用 6

1.1.1反射率测量技术研究现状 6

1.1.2反射率测量仪器发展 8

1.1.3反射率测量技术的关键问题 11

1.2本作品研究内容 11

2自动判定垂直原理与设计 12

2.1单通道自动判定垂直的原理 13

2.2三通道自动判定垂直的原理 14

3自动判定垂直的实验研究 15

3.1三通道一体化模块的装配调试 15

3.2自动判定垂直算法的研究 16

3.3三通道自动垂直判定系统的性能评价 18

3.3.1加工精度对垂直判定结果的影响分析 18

3.3.3最佳解决方案及性能评估 20

结论 22

参考文献 23

致谢 24

附件 25

附表 5 获得荣誉及知识产权情况 33