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简介:本文是以十字元件为背景光源,经过一个透镜元件成像在探测器上,并显示其热成像图。 n D0K).=Q
zkt+7,vI 成像示意图 ?~l6K(*2 首先我们建立十字元件命名为Target cm&nd'A't '<jyw 创建方法: :nh_k4S@v :yL] ;J 面1 : }K7#Q 面型:plane 1Lc#m`Jln 材料:Air yg`j-9[8 孔径:X=1.5, Y=6,Z=0.075,形状选择Box /@wg>&L] Z)e/!~""] Qk0R a_ 辅助数据: c#XXp"7k2 首先在第一行输入temperature :300K, Hn7_FOC emissivity:0.1; ?L5zC+c! 18)'c?^. :iK(JE` 面2 : qaqBOHI6G 面型:plane rDD:7*z 材料:Air j?A/# 孔径:X=1.5, Y=6,Z=0.075,形状选择Box J &o|QG ",p;Sd |+"<wEKI 位置坐标:绕Z轴旋转90度, 1[mXd XQrF4l QMA%$ 辅助数据: S$f9m 5<iV2Hx 首先在第一行输入temperature :300K,emissivity: 0.1; 9"@\s$
OBk N/[p < XpIklL7 Target 元件距离坐标原点-161mm; nxY\|@ 2;[D;Y} P]<4R:yb 单透镜参数设定:F=100, bend=0, 位置位于坐标原点 `uq8G \n" {qfn`r y>R=`A1b 探测器参数设定: Ot$-!Y;< Qwz}B 在菜单栏中选择Create/Element Primitive /plane HpR]q05d ;5wn67' f"B3,6m \K_ET> ! w:??h4lt !5wIIS:FT 元件半径为20mm*20,mm,距离坐标原点200mm。 OGBHos LZ\q37UV 光源创建: HvUxsdT Q;MT"=RW 光源类型选择为任意平面,光源半角设定为15度。 `0rd26Qro Jx_cf9{ x9NEFtqjm 我们将光源设定在探测器位置上,具体的原理解释请见本章第二部分。 l+3[ KCE Q0$8j-1I 我们在位置选项又设定一行的目的是通过脚本自动控制光源在探测器平面不同划分区域内不同位置处追迹光线。 Om \o#{D #:%&x@@c3P ,4hJT 功率数值设定为:P=sin2(theta) theta为光源半角15度。我们为什么要这么设定,在第二部分会给出详细的公式推导。 @(l^]9(V\ y9_V 创建分析面: -Btk 3 Z<U6<{b iz5CAxm 到这里元件参数设定完成,现在我们设定元件的光学属性,在前面我们分别对第一和第二面设定的温度和发射系数,散射属性我们设定为黑朗伯,4%的散射。并分别赋予到面一和面二。 gwNq
x" Twh!X*uQ 909?_v 到此,所有的光学结构和属性设定完成,通过光线追迹我们可以查看光线是否可以穿过元件。 *RT>`,t/ gep;{G} FRED在探测器上穿过多个像素点迭代来创建热图 _t:$XJ`bTk 9K/HO!z FRED具有一个内置的可编译的Basic脚本语言。从Visual Basic脚本语言里,几乎所有用户图形界面(GUI)命令是可用这里的。FRED同样具有自动的客户端和服务器能力,它可以被调用和并调用其他可启动程序,如Excel。因此可以在探测器像素点上定义多个离轴光源,及在FRED Basic脚本语言里的For Next loops语句沿着探测器像素点向上和向下扫描来反向追迹光线,这样可以使用三维图表查看器(Tools/Open plot files in 3D chart)调用和查看数据。 zFfoqb#*g 将如下的代码放置在树形文件夹 Embedded Scripts, agkA}O eD-#b| d[r#-h>dS 打开后清空里面的内容,此脚本为通用脚本适用于一切可热成像的应用。 ]5BX:% }{M#EP8q+ 绿色字体为说明文字, fz;iOjr>
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H!28h '#Language "WWB-COM" :s=NUw_^ 'script for calculating thermal image map H/,gro 'edited rnp 4 november 2005 R{RwTN< ;V@WtZv 'declarations :WQ^j!9' Dim op As T_OPERATION ~a%Z;Aj Dim trm As T_TRIMVOLUME 7ByTnYe~S Dim irrad(32,32) As Double 'make consistent with sampling PiY Y6i0 Dim temp As Double 8 m5p_\& Dim emiss As Double Q)"C&)`l Dim fname As String, fullfilepath As String 4B=2>k WegtyO 'Option Explicit !GOM5z, e }mD]O} Sub Main aHlcfh9| 'USER INPUTS >oea{u nx = 31 `(T,+T4C5k ny = 31 Tfh 2. numRays = 1000 AoY-\E minWave = 7 'microns c?P?yIz6p maxWave = 11 'microns @95FN)TXZY sigma = 5.67e-14 'watts/mm^2/deg k^4 5>VY LI fname = "teapotimage.dat" %R1 tJ( / L93l0eEt Print "" u?>B)PW Print "THERMAL IMAGE CALCULATION" Ny_lrfh) [ {zQS$VhXr detnode = FindFullName( "Geometry.Detector.Surface" ) '找到探测器平面节点 'iy*^A `Y whonDG4WP Print "found detector array at node " & detnode VQY&g;[d Q=BZ N]g2 srcnode = FindFullName( "Optical Sources.Source 1" ) '找到光源节点 G,TM-l_uw X_qf"|i Print "found differential detector area at node " & srcnode YRv&1!VLE tcI}Ca>u GetTrimVolume detnode, trm A"`foI$0 detx = trm.xSemiApe pp.6Ex
(R dety = trm.ySemiApe ]DZE% area = 4 * detx * dety U;bK!& |