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专利名称：星上定标光源led的筛选方法
技术领域：
本发明涉及空间光学领域，具体涉及一种空间相机星上定标光源发光二极管LED 的筛选方法。
背景技术：
空间相机在空间环境下受各种因素的影响，其辐射响应随时间会发生变化，据有关资料空间相机在轨运行1年其辐射响应会下降20%左右，因而对空间相机在轨运行期间实施星上定标是十分必要的。目前多数空间相机采用太阳、月亮以及地面辐射校正场等对其实施在轨辐射定标。随着科技的发展，发光二极管LED的功能越来越完善，尤其是体积小、寿命长、发光稳定等优点，使其作为星上定标光源成为可能。但是目前适合做定标光源 LED还没有宇航级的产品。因此在使用前需要对工业级的LED进行环境考核试验和升级筛选试验。LED既具有二极管的电性能还有发光的光性能。目前还没有关于LED筛选测试方法。

发明内容
本发明的目的为解决目前没有对工业级LED进行升级筛选测试方法的问题，提出一种星上定标光源LED的筛选方法。星上定标光源LED的筛选方法，包括对LED的环境考核方法和对LED的升级筛选方法；所述对LED的环境考核方法包括LED的总剂量辐照实验方法和热真空环境实验方法； 所述对LED升级筛选方法由以下步骤实现步骤一、对通过LED总剂量辐照实验方法和LED的热真空环境实验方法检验合格的批次LED进行外观检测，获得合格的LED ；步骤二、对步骤一获得合格的LED在常温下进行电性能检测和光性能检测；获得检测合格的LED ；步骤三、对步骤二检测合格的LED进行高温贮存检测；然后对检测合格的进行温度冲击检测，最后对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测，获得合格的LED ；步骤四、对步骤三获得的合格的LED进行电老练检测，检测合格的进行筛后检测； 判断LED是否满足PDA < 5%，如果是，则执行步骤五，如果否，则执行步骤六；所述筛后检测为对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测；步骤五、对LED进行筛选后的外观检测；获得检测合格的LED ；步骤六、更换LED的批次或型号；步骤七、筛选完成。本发明的工作原理本发明针对目前国内没有LED筛选的方法的问题，提出发光二极管LED筛选试验方法，LED作为空间相机的定标光源，首先考核LED空间环境承受能力， 主要包括总剂量辐照试验，热真空环境试验；其次是LED的升级筛选试验，在符合应用的同批次LED中挑选最适合的作为最终应用的定标光源，所有的试验都经过电性能检测(包括正向电压和反向电流)和光性能检测(光谱测试和辐射功率测试及角度分布测试等)。为 LED作为定标光源应用到空间相机提供筛选依据。本发明的有益效果本发明针对LED被用作空间相机星上定标光源，提出适合的环境考核试验方法和升级筛选试验的测试方法，作为考核LED用作空间相机星上定标光源的筛选依据。


图1为本发明所述的星上定标光源LED的筛选方法中对LED环境考核试验的流程图；图2为本发明所述的星上定标光源LED的筛选方法中LED升级筛选检测的流程图。
具体实施例方式具体实施方式
一、结合图1和图2说明本实施方式，星上定标光源LED的筛选方法，该方法包括对LED的环境考核方法和对LED的升级筛选方法；所述对LED的环境考核方法包括LED的总剂量辐照实验方法和热真空环境实验方法；所述对LED升级筛选方法由以下步骤实现步骤一、对通过LED总剂量辐照实验方法和LED的热真空环境实验方法检验合格的批次LED进行外观检测，获得合格的LED ；步骤二、对步骤一获得合格的LED在常温下进行电性能检测和光性能检测；获得检测合格的LED ；步骤三、对步骤二检测合格的LED进行高温贮存检测；然后对检测合格的进行温度冲击检测，最后对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测，获得合格的LED ；步骤四、对步骤三获得的合格的LED进行电老练检测，检测合格的进行筛后检测； 判断LED是否满足PDA < 5 %，如果是，则执行步骤五，如果否，则执行步骤六；所述筛后检测为对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测；步骤五、对LED进行筛选后的外观检测；获得检测合格的LED ；步骤六、更换LED的批次或型号；步骤七、筛选完成。本实施方式中还包括步骤八统计批次LED中每一步骤的不合格的LED数量，将不合格的LED数量与最终该批次中合格的LED数量累计，判断是否满足PDA < 10%，如果是， 则执行步骤七，如果否，则执行步骤六。所有试验完成后，从该批次中选出合格的LED，光电性能最好的一组作为最终应用的产品。本实施方式中步骤一对批次LED进行外观检测具体指采用MIL-STD-750方法中 2068号进行检验编号。本实施方式中步骤二、步骤三和步骤四所述的对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测，其检测结果在LED数据手册规定的范围内即为合格。本实施方式所述的电性能检测具体包括对LED的正向电压和反向电流的检测；光性能检测具体包括对LED进行光谱测试、辐射功率测试和角度分布测试。
本实施方式中步骤三所述的高温贮存检测为将LED在最高温度下存储96h ；温度冲击检测为将LED在最低贮存温度至最高贮存温度循环20次，每次在对应的温度点停留 30min，在最低贮存温度至最高贮存温度之间的转换时间在Imin之内。本实施方式中所述最低贮存温度与最高贮存温度的温度标准在LED数据手册规定的范围内合格。本实施方式中步骤四所述的电老练检测具体为在常温下，将LED在最大工作电流下工作MOh的检测，所述最大工作电流以LED数据手册中规定的最大工作电流为标准。结合图1，本实施方式中LED的总剂量辐照实验方法和热真空环境实验方法具体的测试内容为电性能和光性能的测试，测试数据在LED数据手册规定的范围内合格。所述LED的总剂量辐照实验方法具体过程为对批次LED进行抽样试验，通过抽样试验检验该型号或批次的LED能否被应用；首先检验LED在空间环境中承受不同总剂量辐照时能否正常发光；其次检验LED在接受不同总剂量辐射时，其光电性能变化的变化情况； 确定LED在空间环境下能否被应用。所述试验条件为辐照源6°Co Y源射线；辐射剂量率0. 5 3Gy (Si) /s ；总剂量辐照测试点分别取 OkRad(Si)、5kRad(Si)、IOkRad(Si)、15kRad(Si)、20kRad(Si)、 25kRad(Si)、30kRad(Si) ,35kRad(Si)、50kRad(Si)共计九个；试验过程中参数测量时间不超过20min ；按照LED的典型用法设计电路，恒流源供电，使其正常发光。测试的电性能包括正向电压和反向电流，光性能包括光谱测试和辐射功率测试及角度分布测试等，测试数据满足使用设计要求即为合格。所述LED的热真空环境试验方法具体为检验LED在真空环境下以及在真空高低温环境下能否正常发光，检验LED在三种环境条件下的发光强度的相对变化情况。为星上定标用的光源LED筛选提供依据。试验条件为LED工作在典型工作条件下；一、环境压力不高于1. 3X 10 如环境压力达不到要求，可降低到6.5X10_3Pa; 二、温度范围-40°C +45°C ；三、循环次数 至少3次；且每次循环在高温和低温端各停留至少12h，温度变化的速率尽可能地接近卫星轨道上温度变化速率。测试的电性能包括正向电压和反向电流，光性能包括光谱测试和辐射功率测试及角度分布测试等，测试数据满足最终设计使用要求即为合格。
权利要求
1.星上定标光源LED的筛选方法，该方法包括对LED的环境考核方法和对LED的升级筛选方法；所述对LED的环境考核方法包括LED的总剂量辐照实验方法和热真空环境实验方法；其特征是所述对LED升级筛选方法由以下步骤实现步骤一、对通过LED总剂量辐照实验方法和LED的热真空环境实验方法检验合格的批次LED进行外观检测，获得合格的LED ；步骤二、对步骤一获得合格的LED在常温下进行电性能检测和光性能检测；获得检测合格的LED ；步骤三、对步骤二检测合格的LED进行高温贮存检测；然后对检测合格的进行温度冲击检测，最后对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测，获得合格的LED ；步骤四、对步骤三获得的合格的LED进行电老练检测，检测合格的进行筛后检测；判断 LED是否满足PDA <5%,如果是，则执行步骤五，如果否，则执行步骤六；所述筛后检测为对 LED在常温下进行电性能检测和光性能检测；步骤五、对LED进行筛选后的外观检测；获得检测合格的LED ；步骤六、更换LED的批次；步骤七、筛选完成。
2.根据权利要求1所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，它还包括步骤八统计批次LED中每一步骤的不合格的LED数量，将不合格的LED数量与最终该批次中合格的LED数量累计，判断是否满足PDA < 10%，如果是，则执行步骤七，如果否，则执行步骤六。
3.根据权利要求1所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，步骤一和步骤五中对LED进行外观检测具体指采用MIL-STD-750中方法2068进行检验并编号。
4.根据权利要求1所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，步骤二、步骤三和步骤四所述的对LED在常温下进行电性能检测和光性能检测，其检测标准在LED数据手册规定的范围内合格。
5.根据权利要求4所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，所述电性能检测具体包括对LED的正向电压和反向电流的检测；光性能检测具体包括对LED进行光谱测试、辐射功率测试和角度分布测试。
6.根据权利要求1所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，步骤三所述的高温贮存检测为将LED在最高温度下存储96h ；温度冲击检测为将LED在最低贮存温度至最高贮存温度循环20次，每次停留30min，所述在最低贮存温度至最高贮存温度之间的转换时间在Imin之内。
7.根据权利要求6所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，所述最低贮存温度与最高贮存温度的温度标准在LED数据手册规定的范围内合格。
8.根据权利要求1所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，步骤四所述的电老练检测具体为在常温下，将LED在最大工作电流下工作MOh的检测，所述最大工作电流以LED数据手册中规定的最大工作电流为标准。
9.根据权利要求1所述的星上定标光源LED的筛选方法，其特征在于，LED的总剂量辐照实验方法和热真空环境实验方法具体的测试内容为电性能和光性能的测试，测试数据在 LED数据手册规定的范围内合格。
全文摘要
星上定标光源LED的筛选方法，涉及空间光学领域，解决目前没有对工业级LED进行升级筛选测试方法的问题，本发明方法将LED作为空间相机的定标光源，首先考核LED空间环境承受能力，主要包括总剂量辐照试验，热真空环境试验；其次是LED的升级筛选试验，在符合应用的同批次LED中挑选最适合的作为最终应用的定标光源，所有的试验都经过电性能检测和光性能检测为LED作为定标光源应用到空间相机提供筛选依据。本发明作为考核LED用作空间相机星上定标光源的筛选依据广泛应用于空间光学领域。
文档编号G01R31/01GK102175958SQ20101061357
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者万志, 任建伟, 任建岳, 刘则洵, 张立国, 李宪圣, 李葆勇 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所