本文關(guān)鍵詞：190～340K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源研究

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【摘要】：圍繞風(fēng)云氣象衛(wèi)星紅外遙感亮度溫度溯源的迫切需求,中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提出了國(guó)產(chǎn)遙感衛(wèi)星紅外亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)研究方案,建立了真空亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)裝置(Vacuum Radiance Temperature Standard Facility,VRTSF),為我國(guó)紅外遙感衛(wèi)星亮度溫度有效溯源提供了重要技術(shù)保障。其中,190~340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源作為溯源標(biāo)準(zhǔn)器,是VRTSF裝置的核心設(shè)備。本論文系統(tǒng)地介紹了VRTSF裝置用190~340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的研究過(guò)程,包括指標(biāo)的需求分析、設(shè)計(jì)方案、工作原理和性能評(píng)價(jià)等內(nèi)容,詳細(xì)描述了190~340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源在VRTSF裝置上的流程和測(cè)量了主要性能指標(biāo),評(píng)價(jià)了不確定度。本文的研究?jī)?nèi)容如下:(1)梳理我國(guó)航天紅外遙感載荷的實(shí)際需求,通過(guò)大量文獻(xiàn)調(diào)研和模擬仿真計(jì)算,提出了VRTSF用真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的技術(shù)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方案。(2)提出了190~340K溫度范圍的高發(fā)射率真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的設(shè)計(jì)方案,通過(guò)初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,確認(rèn)了酒精恒溫槽的控溫方案和標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度的測(cè)溫方式。完成了真空標(biāo)準(zhǔn)黑體的安裝和系統(tǒng)調(diào)試。(3)進(jìn)行了真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的性能實(shí)驗(yàn),測(cè)量了黑體空腔溫度的軸向均勻性、穩(wěn)定性和溫度計(jì)的一致性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在-83℃時(shí),黑體空腔的軸向溫度差最大為0.378℃;在20℃時(shí),黑體空腔的軸向溫度差為0.004℃。在-83~67℃(190~340 K)范圍內(nèi),黑體空腔在30 min內(nèi)的溫度穩(wěn)定性優(yōu)于0.026℃;在室溫條件下,測(cè)試了溫度計(jì)的一致性,120 min內(nèi)溫度計(jì)的差異優(yōu)于0.007℃。(4)完成真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的性能評(píng)價(jià)。根據(jù)黑體空腔溫度的軸向均勻性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,計(jì)算了其對(duì)黑體空腔的法向發(fā)射率的影響,分析表明滿足設(shè)計(jì)要求。分析了真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的各不確定度分量及其來(lái)源,包括空腔發(fā)射率、溫度計(jì)校準(zhǔn)、溫度計(jì)穩(wěn)定性、空腔溫度穩(wěn)定性、腔底溫度均勻性、測(cè)溫儀表。4~14μm波長(zhǎng)下的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度優(yōu)于0.030 K,其中在300 K時(shí),10μm波長(zhǎng)下的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.016 K,真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源性能良好。
【關(guān)鍵詞】：標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源 溯源 黑體空腔 發(fā)射率 不確定度
【學(xué)位授予單位】：成都理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH811
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 引言9-21
• 1.1 研究背景及意義9-13
• 1.1.1 為衛(wèi)星紅外遙感測(cè)溫儀器提供溯源標(biāo)準(zhǔn)9-12
• 1.1.2 為紅外遙感儀器的亮溫傳遞建立計(jì)量保障12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 俄羅斯光學(xué)和物理測(cè)量研究所（VNIIOFI）13-15
• 1.2.2 德國(guó)聯(lián)邦物理技術(shù)研究院（PTB）15-16
• 1.2.3 美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）16-18
• 1.2.4 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院（NIM）18-19
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 第2章 理論基礎(chǔ)21-26
• 2.1 輻射21-22
• 2.1.1 熱輻射21-22
• 2.1.2 吸收、反射和透射22
• 2.2 黑體的輻射規(guī)律22-25
• 2.2.1 黑體22-24
• 2.2.2 普朗克定律24
• 2.2.3 發(fā)射率24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第3章 190 ~ 340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的研制26-40
• 3.1 VRTSF裝置及原理26-27
• 3.2 190 ~ 340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的技術(shù)指標(biāo)27-28
• 3.3 190 ~ 340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的設(shè)計(jì)28-32
• 3.3.1 空腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-29
• 3.3.2 傳熱控溫方式設(shè)計(jì)29-31
• 3.3.3 真空防漏熱設(shè)計(jì)31
• 3.3.4 抑制雜光設(shè)計(jì)31-32
• 3.3.5 溫度測(cè)量方式設(shè)計(jì)32
• 3.4 空腔表面的涂層材料32-33
• 3.5 黑體建模及空腔的穩(wěn)態(tài)熱分析33-34
• 3.6 黑體整體結(jié)構(gòu)介紹34-35
• 3.7 黑體實(shí)驗(yàn)裝置35-38
• 3.7.1 溫度標(biāo)準(zhǔn)器36-37
• 3.7.2 溫控儀器37-38
• 3.7.3 數(shù)據(jù)采集儀器38
• 3.8 工作方式38-39
• 3.9 本章小結(jié)39-40
• 第4章 190 ~ 340 K真空標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源的性能測(cè)試40-44
• 4.1 黑體空腔軸向溫度均勻性40-41
• 4.2 黑體空腔溫度穩(wěn)定性41-42
• 4.3 溫度計(jì)驗(yàn)證42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第5章 性能評(píng)價(jià)及不確定度分析44-48
• 5.1 發(fā)射率44-45
• 5.2 不確定度分析45-47
• 5.2.1 不確定度來(lái)源45-46
• 5.2.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度46-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻(xiàn)50-53
• 攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果53

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 黃東濤,陸家欽,原遵東,段宇寧,趙琪;氨/不銹鋼熱管式標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源[J];計(jì)量學(xué)報(bào);1997年01期

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5 馮光達(dá);;重視開(kāi)發(fā)精密貴重儀器功能,提高其利用率[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;1989年01期

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2 楊森;紅外輻照度測(cè)量?jī)x的研制[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：979974