浅谈聚光镜
浅谈聚光镜
在中国材料显微镜网上找到一篇介绍聚光镜的文章，整理的很全面，学以致用的同时，可以给学生讲课用，与大家一起分享，共同进步。
在分析透明材料过程中，往往在配置要求上需要配置聚光镜。聚光镜又名聚光器，装在载物台下方。小型的显微镜往往无聚光镜，在使用数值孔径0.40（约20x）以上的物镜时，则必须具有聚光镜。聚光镜不仅可弥补光亮的不足和适当改变从光源射来的光线性质，而且将光线聚焦于被检物体上，以得到最强的照明光线。
在研究用的显微镜中，聚光镜不是可有可无的，而是必须的。19世纪上半叶由于使用了聚光镜，才使得分辨率和像的质量达到了满意的效果。聚光镜无论是在镜检或显微镜照相中，它与物镜的相互确当匹配，是发挥显微镜性能的重要因素。
聚光镜的高低可以调节，使焦点落在被检物体上，以得到最大亮度。一般聚光镜的焦点在其上方1.25mm处，上升限度为镜台平面下方0.1mm。因此，载玻片的厚度应在0.8～1.2mm（标准厚度为1mm）之间，否则会影响镜检的效果。
聚光镜是由透镜组和孔径光阑组成，孔径光阑位于透镜组的焦点平面之外，在视场内看不到它的轮廓像，它形成了显微镜的入射瞳。由于孔径光阑是可变的，他的开大于缩小，时光数的直径也随之增大和减少，从而改变光锥孔经的大小。因此，称为“孔径光阑”。（aperture diaphragm）
聚光镜的结构形式有多种，同时根据物镜数值孔径的大小，相应的对聚光镜的要求也各异。现将聚光镜的类型分述于下:
一、阿贝聚光镜（Abbe condenser）
这是由德国光学大师恩斯特?阿贝（Ernst Abbe）在19世纪30年代而设计的。阿贝聚光镜由两片透镜组成，有着很好的聚光能力，但是在物镜数值孔径高于0.60时，则色差、球差就显示出来。因此，多用于普通显微镜上，直至目前仍被广泛的使用。这种聚光镜的NA 值一般为1.2～1.25。
二、消色差等光程聚光镜（Achromatic aplanatic condenser）
这种聚光镜又名“消色差消球差聚光镜”和“齐明聚光镜。”它由一系列透镜组成（5～7片），它对色差、球差和慧差校正程度很高，能得到理想的图像，是明场镜检中质量最高的一种聚光镜，其NA值达1.4.因此，在高级研究用的显微镜常配有此种聚光镜，已达到优质的镜检和显微照相的效果。当然他对像差的校正程度并不大于消色差物镜，因而应与较高级的物镜（复消色差物镜和半复消色差物镜）配合使用，才能更好的发挥其性能。但是，它不适用于
4x以下的低倍物镜，否则照明光源不能充满整个视场。
三、摇出式聚光镜（Swing-out condenser）
在使用低倍物镜时（如4x），由于视场大，光源所形成的光锥不能充满整个市场，造成视场周缘部分黑暗，只中央部分被照明，这是因为照明区域的大小是由聚光镜的焦点而决定的。要使视场充满照明，就需将聚光镜的上透镜从光路中摇出（老师的聚光镜可将上透镜卸下来达到上述的要求；有时可下降聚光镜，但这是一种消极的方法）。摇出式聚光镜数值孔径可从0.16～0.90。
四、极低倍聚光镜（Ultra lowpower condenser）
这是一种专门与极低倍物镜（如2x、1x）配合使用的聚光镜，其数值孔径最大值为0.16。这种聚光镜一般没有孔径光阑，新式的则具有，这样可调节数值孔径的大小，从0.02～0.16之间。
五、其他聚光镜
聚光镜除上述作明场使用的类型外，还有作特殊用途的聚光镜。如暗场聚光镜（Darkingfield condenser）、相衬聚光镜（Phase contrast condenser）、偏光显微镜（Polarization condenser）、微分干涉相衬聚光镜（Differential interference contrast condenser）及长工作距离聚光镜（Long working distance condenser）等，聚光镜的外壳上均有表示该聚光镜的类型字样及数值孔径的最大值，以资识别。
太阳能热发电站聚光器技术的简述
《太阳能热发电站》结课论文 题目：关于槽式热发电站中太阳能聚光器技术的简述 学生姓名： 学号： 专业班级：能科-1403 学校：华北电力大学 2017年6月5日
[摘要]本文对槽式热发电站中的主要聚光器技术进行简述及比较。 [关键词]槽式热发电站；聚光器技术；聚光器技术比较。 一引言 太阳能热发电是通过对太阳光聚焦，获得几十倍，几百倍的太阳辐射能量进而进行热功转换，带动发电机发电。对于槽式热发电站，聚光集热系统以线聚焦代替点聚焦，而聚光的关键在于聚光器技术。槽式太阳能聚光集热系统由多个太阳能集热器组合SCA（Solar Collector Assembly）组成而每个太阳能集热器组合又由若干个太阳能集热器单元SCE（Solar Collector Elements）构成。太阳能集热器组合包括聚光器，集热管和跟踪系统。 聚光器由反光镜和支架两部分组成。聚光器应具有以下几点要求： ①具有较高的反射率 ②具有良好的聚光性能 ③具有足够的刚性 ④具有良好的抗疲劳能力 ⑤具有良好的抗风载荷能力 ⑥具有良好的抗腐蚀能力 ⑦具有良好的运动性能 ⑧具有良好的保养，维护，运输性能 如图1是一个基本的聚光器结构和一个实例。
二发展历史及现状 世界上第一台槽式太阳能聚光器由美国工程师Ericsson建造于1870年，输出热功率为373W。1912年，另一位美国发明家FrankSchuman在埃及建立了一个小型太阳能聚光器。20世纪70年代的石油危机加速了太阳能热发电技术的发展，在8O年代中期，抛物面槽式太阳能聚光器进入商业化阶段。美国Luz公司自1984一1991年陆续建立装机总容量为354MV的SEGS槽式电站，至2013年底已经商业化运营30年。SEGS电站中的槽式太阳能聚光器有3种型号，包括LS-1，LS-2和LS-3，其中LS-2和LS-3是主要型号，由于SEGS是最早的商业化电站，囚此这两种型号也成为事实的槽式太阳能聚光器的标准规格。在这两种槽式太阳能聚光器的基础上，各种新型、优化的槽式太阳能聚光器不断地被开发出来。 目前，世界各地都有着比较成熟的槽式太阳能聚光器。例如：:美国的Luz公司的LS-2型聚光器；美国的Acures soler公司的Acures3001和Acures3011两种型号的聚光器；美国的Accrona soler power公司的SGX-1和SGX-2型聚光器。 欧洲LS-3的基础上研制的新型聚光器；SENER公司研制的SENER-1和SENER-2型槽式太阳能聚光器；太阳千年公司（solermillennium）在倒闭前也制造出LS-4型聚光器。 中国科学院电工所和皇明公司合作也制造了一种槽式太阳能聚光器；中金盛唐公司与2009年建立了240米槽式示范项目。 兰州大成真空科技有限公司于2012年5月建立一套槽式一线性菲尼尔式聚光发电示范系统。 华电工程公司采用欧洲槽式技术，于2010年在河北廊坊建立了长100m的槽式系统，规格与LS-3聚光器相同。中广核太阳能公司与2013年在青海德令哈建立了一套槽式系统。 北京工业大学、华北电力大学、上海交通大学、中山大学、东莞康达新能源公司、常州龙腾太阳能公司、华锐风电公司、山东奇威特公司也都建有不同长度和开口尺寸的槽式太阳能聚光器样机。
聚光太阳能发电
聚光太阳能发电?聚光太阳能发电（CONcentrating Solar Power）简称CSP是采用反射镜把太阳光反射并聚集到接收器，该接收器能够聚集太阳能并将其转换为热能，利用这种热能生产的热蒸汽，推动涡轮发动机，从而驱动发电机发电，满足电力需求。太阳能到电能的高效率转换特性，使CSP技术成为具有吸引力的可再生能源项目。 目录 ?聚光太阳能发电的几种主要形式 ?聚光太阳能发电的基本原理 ?聚光太阳能发电系统的组成 ?聚光太阳能发电的发展现状 ?聚光太阳能发电的发展优势 聚光太阳能发电的几种主要形式 ?一、线性聚光系统 线性聚光太阳能发电采用线聚焦技术，线性聚光器包括抛物面槽式系统和线性菲涅耳反射系统2种，利用很大的反射镜来捕获太阳的能量，并把太阳光反射和对焦集中到焦线上，在这条焦线上安装有线性管状集热器，集热器吸收聚焦后的太阳辐射能，把吸热管内的流体加热，然后产生过热蒸汽，驱动涡轮发电机产生电力。线性集中聚光器系统通常由按南北向平行排列的大量聚光器组成，这样保证最大限度地聚集太阳能。 1.抛物面槽式系统 目前，在美国太阳能热发电领域中占主导地位的是抛物面槽式线性聚光系统，槽式太阳能发电系统由太阳能聚光器，以及吸热配件或接收器和跟踪机构组成。其中太阳能聚光器由许多弯曲的反射镜组合装配而成，安装在支架上。吸热管或接收
器管沿着每个抛物形反射镜的焦线固定安装，用以吸收太阳辐射能，传热工质(不管是传热流体还是水/蒸汽)都要从太阳能集热管中流过，从而产生过热蒸汽，直接输送到涡轮机用以发电。 2.线性菲涅尔反射器系统 第二种线性聚光技术是线性菲涅尔反射器系统，该系统由反射镜。聚光器和跟踪机构组成。把平坦的或略有弯曲的反射镜安装配置在跟踪器上，在反射镜上方的空间安装吸热管，反射镜把阳光反射到吸热管。有时在聚光器的顶部加装小型抛物面反射镜，以加强阳光的聚焦。 二、碟式引擎系统 与其他聚光太阳能发电技术相比，碟式引擎系统产生的电力功率相对较少，通常在3~25万kW的范围内，很适合分布式应用，如果将多个这样分布安装的单元碟式。引擎系统整合成一簇，可以实现集中向电网供电，不但能缓解电力能源需求，还可以提高整个电网的运行安全性。整个发电系统安装在一个双轴跟踪支撑机构上，实现定日跟踪，连续发电，发电效率高达30%，在相同的运行温度下，发电效率明显高于槽式和塔式，是所有太阳能热发电系统中效率最高的。缺点是碟式太阳能热发电系统的单元发电容量较小。 三、塔式系统 塔式太阳能热发电系统主要由日光反射镜子系统。接收器组成，见图。其中日光反射镜子系统由大量大型。平坦的太阳跟踪反射镜构成，对太阳进行实时跟踪，把太阳光聚焦到塔顶的接收器。在接收器中对传热流体进行加热，产生高温过热蒸汽，过热蒸汽推动常规涡轮发电机组发电。一些电力塔利用水。蒸汽作为传热流体。由于其卓越的传热和能量存储能力，在其他先进的设计中，对其进行了熔融硝酸盐试验。具有商业规模的工厂可以生产200MW的电力造价十分昂贵，建设电站的投资很高
一种太阳能聚光镜的激光检测与调试方法0601
一种太阳能聚光镜的激光检测与调试方法 匡荛1刘瑞媚1单雪舟1伍运1阳鹏2李桂生2刘明明2 1Key Laboratory of Energy Thermal Conversion and Control of Ministry of Education, School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing, 210096, China 2DepartmentofMathematics，SoutheastUniversity, Nanjing, 210096, China 摘要：太阳能用聚光镜在生产过程中需要检测其面型是否达到要求，以及在设计入射角下的焦斑尺寸和位置。在现场安装过程中需要把其焦斑调整到吸热器的设计位置。本文介绍了一种太阳能聚光镜的激光检测设备，简述了其检测原理，并详细介绍了检测设备的构造，及该设备应用于室内的激光检测方法和室外的工程现场聚光镜调试方法，并对这类设备的特点和应用范围进行了对比和总结。 关键词：太阳能；聚光镜；激光检测；镜组调试； 1引言 太阳能用聚光镜在生产过程中需要检测其面型是否达到要求，以及在设计入射角下的焦斑尺寸和位置；在现场安装过程中需要把其焦斑调整到吸热器的设计位置。为了满足这方面的要求，近几十年发展出了若干方法和设备，其中应用较多的包括VSHOT测量法[参考文献]、TARMES测量法[参考文献]、莫尔偏折测量法[参考文献]、摄影测量法[参考文献]和visfield方法[参考文献]。 VSHOT是一种用来检测太阳能聚光镜镜面光学性能的激光追溯系统，最初设计用来检测点聚焦的镜面，后来经改善也应用于槽式聚光镜。这种检测方法比较高效而且不需太多的人为监管。TARMES法通过记录集热管的轮廓映射在待测镜面上的位置信息得到镜面的当地斜率，从而得到高精度的面型误差。莫尔偏折法通过投射条纹图样在待测镜面上，根据记录下的条纹图样，进行后期数据处理，即可得到镜面当地特征，重构出镜面几何形状。 上述三种方法方法均通过测得实际镜面面型与设计的理想镜面面型进行比较，得到镜子的面型误差，从而判断出其光学性能是否合格。但三者都没有模拟出真实日光照射下通过镜面反射所得到的焦斑的具体形状，尺寸及相对位置。因此用于聚光镜组安装调试的现场指导并不方便。 摄影测量通过在不同摄影站对上对同一研究目标拍摄两张相片，构成立体像对，用两张相片上的同名像点的坐标求出他们所对应的空间物点的三维坐标。然而这种方法不得不在镜子表面放置一系列标志点以提供非反射表面，因此对于大型或大批量镜面的检测和焦斑调试来说是一种很耗时的方法。且这种方法需在测量后进行数据处理从而反映焦斑相对位置，具有较大滞后性，对于实时指导镜组的安装调试也不够方便。 VISfield , 一种可移动式光学检测系统，用于CSP太阳能现场的抛物线镜板的检验。它是一个车载的光学测量系统，通过检测集热管在抛物线模块的反射镜像的位置得到集热管和抛物线面板之间的相对位置关系，可以用于槽式太阳能电厂现场安装阶段的检测。这种方法操作简易，但从获取数据到计算后给出调整方案仍需花费大约两分钟，因此仍具有一定滞后性，且这种方法目前仅应用于槽式抛物面聚光系统，使用范围局限性较大。
小型太阳能聚光镜的优化设计
小型太阳能聚光镜的优化设计 张晓晨张勇秦思康剑南赵明阳 能源科学与工程学院 指导教师：谈和平 一、课题研究目的 本课题基于ZEMAX光学软件对太阳能聚光镜面型进行了优化设计，搭建聚光实验平台以验证数值仿真的可信度。通过优化镜面参数，以聚光比、光斑热流均匀度及入射光敏性等参数为目标函数，获得了超环面和菲涅尔反射面是较理想的面型选择。优化结果表明，超环面和菲涅尔反射面在保证一定聚光比的前提下，可以大大降低聚光镜对光线入射角的敏感度，这不仅简化了复杂的太阳实时跟踪系统，缩减了应用成本，还为太阳能的规模化低成本利用提供了新思路。 二、课题背景 太阳能既是一次能源，又是可再生能源，其资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。小型太阳能聚光镜的优点在于便于拆装、运输，适合于小功率太阳能利用场合，尤其用于我国西北或西南太阳能丰富而矿产资源和电力供应较贫乏的地区，可以改善人们的生活水平和生活质量，正响应了国家的环保节能举措。但是太阳能的收集和利用具有如下两个缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素的影响难以维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。 目前国内外有关太阳能聚光镜的研究已有很大进展。中国科技大学陈天应教授发明的“陈氏曲面镜”，其镜面是高次曲面。这种曲面镜采用了同时聚光和跟踪的设计思路，能够有效地消除太阳光斑的像差，而且比传统几何镜面（球面或抛物面等）的聚光倍数大幅度提高，但这种镜面的加工技术和成本较高。又如中科院太阳能研究所与皇明太阳能公司等单位合作，研究出的超轻型结构的反射面，解决了使用平面玻璃制作曲面镜的问题，但这种定日镜自身难以逾越的缺点是反射率较低、结构复杂。而采用传统玻璃反射镜的优点是其重量轻，抗变型能力强，反射率高，易清洁等。 三、课题研究主要内容 目前碟型抛物面聚光镜存在反射镜曲面对光线入射角度过于敏感的缺点，造成聚光光斑各项参数指标随入射角度变化过大，影响整个聚光系统的效率。ZEMAX是用于光学系统设计分析和优化处理的光学专业软件，本课题主要利用该软件设计和分析太阳能聚光镜面，通过参数选择、仿真验证、优化设计等方法对若干种曲面反射镜的太阳能聚光过程进行仿真分析。 本实验项目在露天环境下的抛物镜聚光实验基础上利用ZEMAX软件特有功能设计出三种新型聚光曲面，超环面、双圆锥系数曲面和菲涅尔反射面。在不同入射光线的投射下对上述三种面型进行太阳能聚集过程仿真，得到各曲面的聚光光斑参数并绘制出聚光性能图。其中超环面和菲涅尔反射面在聚光镜中的应用是本领域内的一次创新尝试，其对光线入射角度的低敏感性可以在一定程度上简化复杂而昂贵的太阳实时跟踪系统，大大削减了太阳能聚光装置的开发成本，为太阳能的规模化应用提供了新思路。 四、结论 本课题应用专业光学软件ZEMAX对太阳光线的聚集过程进行模拟仿真。通过对十万束太阳光线的追迹计算，以露天环境下的抛物面聚光镜实验为依托设计仿真出三种新式镜面的聚光过程，并对部分设计参
太阳能聚光方式
太阳能聚光方式 太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器），对太阳能进行采集。集热器按是否聚光，可以划分为聚光集热器和非聚光集热器两大类。非聚光集热器（平板集热器，真空管集热器）能够利用太阳辐射中的直射辐射和散射辐射，集热温度较低；聚光集热器能将阳光会聚在面积较小的吸热面上，可获得较高温度，但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳。 平板集热器 历史上早期出现的太阳能装置，主要为太阳能动力装置，大部分采用聚光集热器，只有少数采用平板集热器。平板集热器是在17世纪后期发明的，但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳能低温利用领域，平板集热器的技术经济性能远比聚光集热器好。为了提高效率，降低成本，或者为了满足特定的使用要求，开发研制了许多种平板集热器：按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器；按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等；按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等；按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合，国外一般采用高频焊，国内以往采用介质焊，199S年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产线，通过消化吸收，现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。为了减少集热器的热损失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料，但这些材料价格较高，一时难以推广应用。 真空管集热器 为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管，玻璃-U型管真空集热管，玻璃。金属热管真空集热管，直通式真空集热管和贮热式真空集热管。最近，我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集热管。我国自1978年从美国引进全玻璃真空集热管的样管以来，经20多年的努力，我国已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上，产品质量达世界先进水平，产量雄居世界首位。我国自80年代中期开始研制热管真空集热管，经过十几年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，建立了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地，产品质量达到世界先进水平，生产能力居世界首位。目前，直通式真空集热管生产线正在加紧进行建设，产品即将投放市场。 聚光集热器 聚光集热器主要由聚光器、吸收器和跟踪系统三大部分组成。按照聚光原理区分，聚光集热器基本可分为反射聚光和折射聚光两大类，每一类中按照聚光器的不同又可分为若干种。为了满足太阳能利用的要求，简化跟踪机构，提高可靠性，降低成本，在本世纪研制开发的聚光集热器品种很多，但推广应用的数量远比平板集热器少，商业化程度也低。在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器（线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪。这两种聚光集热器在本世纪初就有应用，几十年来进行了许多改进，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，开发高可靠性跟踪机构等，现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限制了它们的广泛应用。 70年代，国际上出现一种“复合抛物面镜聚光集热器”（CPC），它由二片槽形抛物面反射镜组成，不需要跟踪太阳，最多只需要随季节作稍许调整，便可聚光，获得较高的温度。其聚光比一般在10以下，当聚光比在3以下时可以固定安装，不作调整。当时，不少
显微聚光镜
如何调试显微镜聚光镜? 很多经常使用光学显微镜的朋友，在使用时都会忽略一些细节问题，如聚光镜的调试问题。我们知道聚光镜是光学显微镜照明光路中的一个重要部件，但聚光镜的调试往往容易被用户忽略，以至视野中常因杂散光的影响而产生眩光或灰蒙蒙的效果。 以下是聚光镜调试的详细图文说明： 1.聚光镜的中心调整。 （1）调出清晰的多边形：将视场光阑和孔径光阑调到最小的状态，如果显微镜的状态正确，此时在视野中应该可以看到一个边缘清楚的多边形。如果看到的不是一个边缘清楚的多边形，则说明光路中的聚光镜上下位置不准确。此时转动聚光镜的上下调节旋钮（5.2），使聚光镜缓慢上升或下降，使得视场中形成一个边缘清晰的多边形。 注意：不要经常调节聚光镜高度。调节好高度后，以后都不要再移动其高低位置了。显微镜安装好后，大多都已经调节好高度了，所以可以直接进行下一步的调
节。（有时如果找不到多边形，可以将视场光阑稍微放大，在稍亮的情况下就可以找到。） （2）多边形调到正中心：视野中的多边形的正确位置应该是在视野的正中心，如果不在说明光路有偏移，需要调节聚光器对中螺钉（5.5），即两个银色的旋钮，使多边形在视野的中心。调节过程中看到的视野如下图。 （3）多边形调成外切：将视场光阑慢慢放大，当多边形正好外切于视场的时候就是视场光阑的最佳工作位置。这样聚光镜的光轴调到了与照明光路以及成像光路的光轴合轴。调节好后，日常使用中不要乱调对中螺丝杆！ 2．孔径光阑的调节：研究用显微镜的聚光镜的外侧边缘上均具有刻数及定位记号，便于调节聚光镜与物镜的数值孔径相匹配。但有的聚光镜外侧没有标刻数字，这样先将物镜聚焦，再取下一个目镜，眼睛往镜筒内看，可见物镜后透镜呈一明亮的圆，如看不见孔径光阑的轮廓象，说明开得过大；若仅是一个很小的明亮轮廓象，则说明缩得过小，当缓慢增大刚好与物镜后透镜呈一明亮圆时，则聚光镜与该物镜的数值孔径已相互匹配。
槽式太阳能聚光镜设计及聚焦性能模拟
槽式太阳能聚光镜设计及聚焦性能模拟 王磊磊建筑工程学院 摘要：为使焦面光斑尺寸最小，理论计算了槽式太阳能聚光镜的母线方程。根据蒙特卡洛光线跟踪法及镜面反射定律，对一开口宽度为5.77m，长度为0.4m的槽式太阳能聚光镜的聚焦性能进行了仿真计算。从焦面上的接收能量角度而言，理论分析与仿真结果之间的误差为2.6%。这将对槽式聚光系统的设计及优化提供了可靠依据。 关键词：槽式太阳能聚光镜，聚焦性能，仿真 1前言 槽式太阳能热发电技术是目前最为成熟的太阳能热发电技术，是最早实现大规模应用的太阳能热发电系统，也是目前三种太阳能聚焦热发电系统中唯一实现商业化运行的热发电方式[1]。槽式系统采用抛物线型槽式反射镜面将太阳光聚焦到位于焦线的集热管上（图1），将管内的传热工质（油或水）加热至一定温度，然后经热交换器产生蒸汽驱动汽轮发电机组发电。在开口宽度一定时，为保证焦面光斑尺寸最小，设计合理的槽式太阳能反射镜面，对整个槽式系统的高效运行至关重要。 因此，本文在分析太阳能聚焦理论的基础上，对一开口宽度为5.77m，长度为0.4m的槽式太阳能聚光镜的聚焦性能进行了仿真计算。以对槽式聚光系统的设计及优化提供了可靠依据。 图1 槽式太阳能热发电聚光示意图 2 太阳能聚焦分析理论[2-4] 太阳光线存在32分张角，在太阳能聚焦分析中，假定： 1）在太阳张角内，入射太阳光被认为是各方向辐射照度相同；
2）反射方式只考虑抛物面的镜面反射； 3）当地日照常数取1000W/m 2 [5]。 太阳光经抛物反射面反射后在XOY 平面上形成光路如图2所示。图中o 为坐标原点，F 为抛物面焦点，A 和B 分别为抛物面在XOY 平面上投影的端点。 图2 聚焦器误差示意图 3 槽式太阳能聚光镜设计算例及结果分析 3.1设计要求 1）采用槽式太阳能聚光镜，槽式聚光镜开口宽度5.77m ； 2）焦面光斑尺寸最小； 3）确定槽式太阳能聚光镜母线方程。 3.2 母线方程计算过程 焦面光斑尺寸CD ： φθφφθφφθφθ2sin 2tan 4cos sin 2tan 2)cos 1(cos 2tan 4cos 2tan 2CD ?=??=+?=?=AE AE f AF ， 所以φ=45度时，CD 最小为0.054m 。 此时08.445sin 277.5sin =?==o AE AF φ， 则4825.345sin 4)45cos 1(77.5sin 2)cos 1(2)cos 1(0=?+=+=+=o AE AF f φφφ， 所以抛物线方程为x 2 =13.93y 。 3.3 聚焦性能仿真
浅谈聚光镜
浅谈聚光镜 在中国材料显微镜网上找到一篇介绍聚光镜的文章，整理的很全面，学以致用的同时，可以给学生讲课用，与大家一起分享，共同进步。 在分析透明材料过程中，往往在配置要求上需要配置聚光镜。聚光镜又名聚光器，装在载物台下方。小型的显微镜往往无聚光镜，在使用数值孔径0.40（约20x）以上的物镜时，则必须具有聚光镜。聚光镜不仅可弥补光亮的不足和适当改变从光源射来的光线性质，而且将光线聚焦于被检物体上，以得到最强的照明光线。 在研究用的显微镜中，聚光镜不是可有可无的，而是必须的。19世纪上半叶由于使用了聚光镜，才使得分辨率和像的质量达到了满意的效果。聚光镜无论是在镜检或显微镜照相中，它与物镜的相互确当匹配，是发挥显微镜性能的重要因素。 聚光镜的高低可以调节，使焦点落在被检物体上，以得到最大亮度。一般聚光镜的焦点在其上方1.25mm处，上升限度为镜台平面下方0.1mm。因此，载玻片的厚度应在0.8～ 1.2mm（标准厚度为1mm）之间，否则会影响镜检的效果。 聚光镜是由透镜组和孔径光阑组成，孔径光阑位于透镜组的焦点平面之外，在视场内看不到它的轮廓像，它形成了显微镜的入射瞳。由于孔径光阑是可变的，他的开大于缩小，时光数的直径也随之增大和减少，从而改变光锥孔经的大小。因此，称为“孔径光阑”。（aperture diaphragm） 聚光镜的结构形式有多种，同时根据物镜数值孔径的大小，相应的对聚光镜的要求也各异。现将聚光镜的类型分述于下: 一、阿贝聚光镜（Abbe condenser） 这是由德国光学大师恩斯特?阿贝（Ernst Abbe）在19世纪30年代而设计的。阿贝聚光镜由两片透镜组成，有着很好的聚光能力，但是在物镜数值孔径高于0.60时，则色差、球差就显示出来。因此，多用于普通显微镜上，直至目前仍被广泛的使用。这种聚光镜的NA值一般为1.2～1.25。