可见光谱中钨表面的地形参数与双向反射分布函数（BRDF）之间的关系

在金属聚变装置中，来自墙壁的多次反射所产生的寄生光是光学诊断解释的主要问题。强烈的杂散光影响了国际热核聚变实验反应堆（ITER）的多个光学诊断。应对这种反射光的一种可能方法是使用光子模拟，它可以准确预测光在复杂三维几何体中的行为。一个前提条件是基于在容器内材料的光学测量，获得良好的反射模型描述，该模型由双向反射分布函数（BRDF）表示。为了避免使用光度计进行复杂的测量以获得BRDF，一种可能性是将表面光学特性与地形特征联系起来，例如使用经典的本内特公式进行粗糙度测量。使用两台实验性光度计对不同粗糙度值的钨样品的BRDF进行了全面表征。使用三维激光扫描共聚焦显微镜测量了表面地形。根据这些测量提取了多个参数，包括算术平均粗糙度（Ra）、均方根粗糙度（RMS）、表面倾斜角分布以及其均值δm和功率谱密度（PSD）。从这些测量中推导出的BRDF模型参数的相关性与之前的地形参数进行了比较。对几个钨样品的初步结果显示，Ra，作为表面粗糙度的常用测量指标，并不是与表面反射行为联系的最合适的度量。相反，PSD和表面倾斜角是描述反射光的有趣度量。