發(fā)布時間：2021-03-02 18:24

　　黑體輻射源作為紅外輻射測溫領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)器,其輻射特性的精準(zhǔn)溯源與評價是輻射測溫量值準(zhǔn)確與統(tǒng)一的重要保證。黑體輻射理論是輻射測溫的理論基礎(chǔ),輻射測溫是廣泛應(yīng)用并迅速發(fā)展的測溫技術(shù),其在生產(chǎn)生活、軍事科研等多個領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。在現(xiàn)有溫度計量器具檢定系統(tǒng)表和溫度計檢定規(guī)程中,黑體輻射源設(shè)備中只有溫度標(biāo)準(zhǔn)器作為計量標(biāo)準(zhǔn)器具應(yīng)進行定期檢定。然而,現(xiàn)階段的黑體溫度檢定是依據(jù)一組不同波長（或波段）的輻射溫度計作為比較用輻射溫度計,通過對標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源和被校黑體輻射源的有效亮度溫度的比較測量,實現(xiàn)被校黑體輻射源在輻射測溫常用波長下的有效亮度溫度校準(zhǔn),不能包含輻射測溫中的全部波長,尤其是不能滿足軍事領(lǐng)域中在長波段的特殊要求。對此,本文選擇FTIR光譜儀作為測量儀器進行黑體輻射特性測量方法研究,具體開展的研究內(nèi)容及主要研究成果如下:首先,搭建了由黑體輻射源組、外置紅外光路和FTIR光譜儀組成的基于FTIR的黑體輻射特性測量系統(tǒng)。其次,基于光通量倍增原理的單光源法,對分別由MCT探測器和DTGS探測器為紅外探測器的基于FTIR的黑體輻射特性測量系統(tǒng)進行了非線性測量,并選擇非線性良好的由DGTS探測器組成的測量... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

PTB的中溫段黑體輻射源系統(tǒng)

第2章黑體輻射理論及實驗系統(tǒng)6第2章黑體輻射理論及實驗系統(tǒng)紅外探測系統(tǒng)通常由紅外光源、紅外光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測器三部分組成[12]，光學(xué)系統(tǒng)將紅外光源的輻射能量傳遞到探測器，從而完成光電信號的轉(zhuǎn)化。本文是基于FTIR的黑體輻射特性測量方法研究，選擇運用光學(xué)系統(tǒng)的反射、匯聚等性能將黑體輻射源的輻射能量傳遞到FTIR光譜儀的探測器表面，完成輻射信號向電信號的轉(zhuǎn)化。2.1黑體輻射定律2.1.1黑體輻射基本定律（1）普朗克定律理想黑體的光譜輻射能力由普朗克函數(shù)給出：1521exp2,kThchcTLB(2-1)式中：L(λ,T)為黑體光譜輻射亮度；h為普朗克常量，h=6.6260755×10-34J·s；K為玻爾茲曼常量，K=1.3806505×10-23J/K；c為真空光速，c=2.99792458×108m/s；λ為波長，單位為m；T為黑體溫度，單位為K。圖2.1不同溫度的黑體光譜輻射亮度圖2.1給出了300~900℃多個不同溫度的理想黑體輻射亮度與波長的關(guān)系曲線，可以看出黑體輻射特性有一下幾個特征[13]：①L(λ,T)隨波長連續(xù)變化，對應(yīng)某一個溫度有固定的一條曲線。固定溫度下L(λ,T)

第2章黑體輻射理論及實驗系統(tǒng)9射源組成。R976型黑體輻射源為英國ISOTECH公司生產(chǎn)的R976-700型中溫黑體輻射源，溫度范圍為30~700℃。黑體空腔為圓柱—圓錐形，腔口直徑為65mm、腔深為160mm、腔底錐角為120°，溫度穩(wěn)定30min后控制器溫度顯示在5min之內(nèi)的變化時±0.05℃，實物圖如下圖2.2所示。其溫度特性在下部分給出。圖2.2R976型黑體輻射源三段加熱式黑體輻射源為NIM自制的三段加熱方式的管式爐，溫度范圍為600~1000℃。黑體空腔為圓柱—圓錐型碳化硅空腔，空腔內(nèi)部表面涂有高溫高發(fā)射率的Pry2500黑漆，空腔開口為50mm，空腔深度為250mm，腔底錐角為120°。使用英國CARBOLITE三段管式爐提供恒溫環(huán)境，爐體中間為主加熱區(qū)，兩端為輔加熱區(qū)，可通過調(diào)節(jié)兩端輔加熱區(qū)的溫度調(diào)節(jié)黑體腔內(nèi)部溫場均勻性。實物圖如下圖2.3所示。圖2.3三段加熱式黑體輻射源

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]地基靶場紅外輻射特性測量系統(tǒng)寬動態(tài)輻射測量研究[D]. 李周.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所) 2018
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碩士論文
[1]基于輻射源尺寸效應(yīng)的紅外輻射溫度計光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計研究[D]. 田鵬飛.中國計量學(xué)院 2014
[2]紅外熱成像測溫技術(shù)及其應(yīng)用研究[D]. 張杰.電子科技大學(xué) 2011
[3]現(xiàn)代紅外光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計[D]. 宋巖峰.西安電子科技大學(xué) 2008



本文編號：3059727