大气气溶胶对全球能量收支平衡和气候变化有着巨大影响,因此对大气气溶胶的监测日益受到许多国家的重视,在监测手段和监测设备上都有所发展。目前对大气气溶胶监测主要有卫星监测和地基监测两种手段,二者互为补充各有优劣,地基监测数据与卫星监测数据的相互比对可以提高二者的测量精度和可靠性。目前国内外发展了多款性能良好的地基大气气溶胶监测设备,本文所涉及的太阳辐射测量仪就是其中的一种,利用这种设备进行组网监测也是地基设备发展的一个趋势。论文主要是基于国内大气气溶胶监测具有巨大需求的现实和现有国内外设备有所欠缺和不足,开发出一款新型的太阳辐射测量仪用于满足国内大气气溶胶监测需求。一般国内外太阳辐射测量仪监测设备都具有测量大气气溶胶光学厚度、臭氧和水汽含量的功能。设备测量精度受到多方面的影响,一方面受温度的影响,温度变化会造成探测器响应度降低、探测器透过率变差等问题;另一方面受暗噪声测量精度的影响,暗噪声测量精度越高,仪器测量精度也就越高。为了在以上两方面取得突破,首先在太阳辐射测量仪中引入了温控设计,通过将探测器等光学器件的温度维持在适宜工作的范围内提高设备测量精度;其次在探测器和滤光片之间新增了快门机构,通过对快门机构的控制可以准确测量每个通道的暗噪声,最终提高仪器整体的测量精度。论文主要包含两部分内容,一部分是太阳辐射测量仪的设计,另一部分是对设计好的太阳辐射测量仪进行定标实验和性能验证实验。太阳辐射测量仪设计部分包含了探测头部关键部件的结构设计(光学镜筒的设计、滤光片轮的设计和探测器座的设计)和电路系统设计(主控模块设计、太阳跟踪设计、温控模块设计和液晶显示及键盘模块的开发);另一部分是对太阳辐射测量仪进行了两个性能验证实验和一个太阳直接辐射测量通道Langley定标实验。设计完成后的太阳辐射测量仪测量波段涵盖可见—近红外通道,9个带宽为10nm的窄带滤光片中心波长为340nm、380nm、440nm、500nm、676nm、870nm、940nm、1020nm、1650nm。论文对太阳辐射测量仪的数据采集系统的采集性能和温控系统温控性能进行了验证实验,对太阳直接辐射测量通道进行了Langley定标实验,确定仪器的数据采集系统和温控系统性能良好,仪器定标线性度满足测量要求,具备进行进一步定标实验和测量的条件,结合理论和经验对影响仪器测量精度的因素进行深入分析,发现目前仪器的理论测量误差较大,依据误差因素对太阳辐射测量仪提出了若干改进措施。