太阳内部的能量流使地表温度上升到大约5800K。因此，太阳辐射的光谱就像一个5800K的黑体，由于被周围的太阳气体(夫琅和费线)吸收而具有精细的结构。
太阳常数的定义是，当地球与太阳的距离为1 AU(地球与太阳的平均距离为149,597,890km)时，太阳对地球外层大气的辐照度。整个光谱的总辐照度就是太阳常数。
地外光谱和地外光谱
地外光谱是地球外层大气的太阳辐射光谱，如图1所示，范围为200-2500nm，占总辐照度的96.3%，其余的3.7%的大部分在较长的波长。地球表面的太阳辐射光谱有许多不同的组成部分。直接来自太阳的光线称为直接辐射，而从天空和周围环境散射的光线称为漫射辐射。地面总辐射称为总辐射。
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图1所示。地球大气层外的太阳辐射光谱与5800K黑体的光谱比较。
对于全局辐照度，需要定义目标表面的方向。目标表面必须面对入射光束进行方向辐射。地面光谱依赖于太阳辐射穿过大气层的距离。在任何地方，辐射到达地面所必须经过的距离随着时间的推移而变化。因此，地面太阳辐射水平随着白天的推移而变化，在晚上达到零。同样，由于吸收和散射长度的变化，每天的辐射光谱也会发生变化。
太阳在头顶，直接辐射穿过大气层到达地面，所有的气团都在头顶。这种辐射称为气团1直接辐射(AM1D)，为了标准化目的，使用了一个水平参考点。同样，太阳头顶的全球辐射被称为大气团1全球辐射(AM1G)。由于地外光谱不穿越气团，所以称为气团0 (am0)光谱。任何天顶角的大气路径都与头顶的气团相对应(图2)。实际路径长度可以相对于低于1(高海拔地区)的气团到日落前更高的气团。凸肚太阳能模拟器使用滤光器来再现相对于0,1,1.5和2气团的光谱。
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图2。路径长度，以气团为单位，随天顶角而变化。
Oriel氙气太阳模拟器
Oriel太阳模拟器提供与任何来源的太阳光谱更接近的光谱匹配。虽然匹配不精确，但对于一些应用程序来说已经足够了。Oriel模拟器的光学如图3所示。仪器中心的氙弧灯产生5800K类似黑体的光谱，偶尔有线结构。小的高辐射弧有助于有效的光束准直。
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图3。Oriel太阳模拟器的光路。
Oriel太阳模拟器包括低F/#采集、准直、光束均匀化和滤波，从而在均匀准直光束中产生类太阳光谱的连续输出。通过光束准直模拟地面直射光束，从而实现对辐射诱发现象的表征。
过滤器的作用
氙灯的强谱线输出使得氙灯在800-1100nm范围内与太阳光谱不同。不匹配可以用am0滤波器最小化。然而，使用任何合理经济的滤波器都不能在不仔细修改剩余频谱的情况下消除线结构。其余红外失配的相关性取决于应用。Oriel仪器的AM 1, AM 1.5和AM 2滤波器也可以改变光谱的可见和紫外区域，以更好地匹配标准太阳光谱。
紫外线太阳模拟器
Oriel的增强型紫外线太阳源类似于全光谱太阳模拟器，但其光谱分布经过修改，以减少光谱的可见和红外区域。这些太阳模拟器是理想的地区需要强烈的紫外线源，没有与可见和红外加热相关的困难。这对活体生物研究至关重要。图4描述了一个1000W太阳模拟器，具有曝光控制设备和空气质量过滤器。
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图4。带有空气质量过滤器和曝光控制仪器的1000 W太阳模拟器。
UV-A和UV-B区域因自然阳光中包含UV-A和UV-B辐射而备受关注。紫外线太阳模拟器的三种配置如下:
- UV- a, UV- b和UV- c -这个模拟器产生从210到400nm的UV。
- UV- a和UV- b -该系统有一个UV- c阻挡滤光片，产生280到400nm的UV。
- UV- a -这个模拟器具有UV- b和C阻挡过滤器，产生从320到400nm的UV。
关于凸肚的仪器
Oriel Instruments是纽波特公司旗下的一个品牌，成立于1969年，并迅速获得了声誉，成为制造和测量光的创新产品供应商。今天，Oriel品牌代表着领先的仪器，如涵盖从紫外到红外、脉冲或连续、低功率到高功率的光源。
Oriel还提供单色仪和摄谱仪以及灵活的FT-IR光谱仪，这使得许多行业的用户可以很容易地为特定的应用构建仪器。Oriel也是光伏领域的领导者，它提供的太阳能模拟器可以让你在几分钟内模拟数小时的太阳辐射。奥里尔将继续为全球新港客户带来创新的产品和解决方案。
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这些信息已经从Oriel Instruments提供的材料中获取、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
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