中國計(jì)量科學(xué)研究院紅外遙感領(lǐng)域計(jì)量創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì),在紅外遙感計(jì)量技術(shù)和新型紅外遙感載荷定標(biāo)技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域開展研究,團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人為郝小鵬研究員。在實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)方面,建立了我國真空低背景紅外高光譜亮溫標(biāo)準(zhǔn)裝置(VRTSF),為FY-3、FY-4、GF-5、資源和海洋系列衛(wèi)星紅外遙感載荷開展了大量的計(jì)量校準(zhǔn)服務(wù),支撐了我國航天遙感技術(shù)高定量化的發(fā)展;在星上定標(biāo)方面,承擔(dān)了風(fēng)云三號05星高光譜大氣成像儀、中分辨光譜儀等在內(nèi)的多個型號任務(wù)的空間黑體爐的研制,保證了我國高定量化紅外載荷的高精度定標(biāo)要求;在外場定標(biāo)方面,研制了多種外場觀測設(shè)備,如地/水表面紅外輻射測溫儀、水體剖面溫度測量儀和多通道自校準(zhǔn)熱紅外輻射計(jì),經(jīng)過不斷改進(jìn)優(yōu)化,已形成多代產(chǎn)品,為熱紅外波段衛(wèi)星載荷的外場定標(biāo)實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)支撐。黑體爐為研究熱輻射的基本理論提供了不可或缺的實(shí)驗(yàn)平臺。新型黑體爐技術(shù)參數(shù)
發(fā)射率越高,光譜輻射力才接近完美黑體。輻射定標(biāo)是為了在全波段范圍內(nèi)匹配完美黑體的總體信號,而不是為了匹配每個波長的信號。這意味著某個波段的光譜輻射力不等于它是一**美的黑體。***,在黑體進(jìn)行輻射校準(zhǔn)時的溫度和環(huán)境溫度相差較大的情況下,比較好使用黑體的實(shí)際反射率而不是等效反射率,并且對后來的測量進(jìn)行校正。而黑體爐的出色性能也是特色之一,就是即使在沒有輻射校準(zhǔn)的境況下也可以使用。穩(wěn)定性是指隨著時間的推移黑體能夠控制和發(fā)射相同的溫度的能力。高穩(wěn)定性能夠使黑體在測試過程中保持相同的溫度,這對于紅外芯片和相機(jī)的NETD和噪聲測試時非常必要。實(shí)際上,**紅外芯片和相機(jī)擁有低噪聲和極小的NETD值,這就要求黑體具有高穩(wěn)定性,才能遵從測試設(shè)備和校正設(shè)備之間4:1的測試精度。新型黑體爐品牌排行精密的控溫系統(tǒng)是黑體爐的主要部分,能夠?qū)崟r監(jiān)測并精確調(diào)控爐內(nèi)溫度,保證實(shí)驗(yàn)過程中溫度的穩(wěn)定性準(zhǔn)確性。
黑體爐還可以分為高溫黑體爐和低溫黑體爐。低溫黑體爐的獲取低溫方式主要有兩種:采用制冷壓縮機(jī)組和電子制冷器件。采用制冷壓縮機(jī)組的黑體準(zhǔn)確度和發(fā)射率都比較高,但體積較大,不易搬運(yùn),且價格高昂。而采用電子制冷器件的低溫黑體則體積小,便于攜帶,價格便宜,但溫度均勻性、精度和發(fā)射率相對較低。黑體爐作為一種重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,在多個領(lǐng)域都發(fā)揮著不可替代的作用。如需更多關(guān)于黑體爐的信息,可以查閱相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)書籍或咨詢相關(guān)領(lǐng)域的人士。
腔式黑體爐和面源黑體爐是兩種較為常用的黑體爐類型。腔式黑體爐主要用于校準(zhǔn)紅外測溫儀和熱成像測試儀。它通過特定的腔深設(shè)計(jì),使得進(jìn)入空腔的電磁輻射在內(nèi)部壁的每一次入射都有很少的能量被反射,經(jīng)過在腔內(nèi)的多次反射和吸收,電磁輻射幾乎全部被吸收,從而達(dá)到高輻射率。一般腔式黑體爐的輻射率≥0.995。面源黑體爐則是一種肉眼能看到靶面的黑體輻射源,主要用于校準(zhǔn)紅外熱成像測試儀。它通過高傳導(dǎo)性、高保溫性的靶底與發(fā)黑處理,達(dá)到規(guī)定的輻射率、穩(wěn)定性、均勻性。雖然面源黑體爐吸收的電磁輻射較少,但通過人為處理,其輻射率可以≥0.95。由于其面比較大,可滿足市面上熱像儀的比較小視角需求。選擇哪種黑體爐更常用,主要取決于具體的應(yīng)用場景和需求。例如,如果需要進(jìn)行精確的紅外測溫儀校準(zhǔn),腔式黑體爐可能更適合;而如果需要滿足大視角的紅外熱成像測試儀校準(zhǔn)需求,面源黑體爐則可能更合適。因此,在選擇黑體爐時,應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求和預(yù)算進(jìn)行綜合考慮。光源(小金點(diǎn)黑體爐或溫度燈)經(jīng)物鏡成像于調(diào)制器7的狹縫上,經(jīng)調(diào)制轉(zhuǎn)換為交流光信號。
穩(wěn)定性是指隨著時間的推移黑體能夠控制和發(fā)射相同的溫度的能力。高穩(wěn)定性能夠使黑體在測試過程中保持相同的溫度,這對于紅外芯片和相機(jī)的NETD和噪聲測試時非常必要。實(shí)際上,**紅外芯片和相機(jī)擁有低噪聲和極小的NETD值,這就要求黑體具有高穩(wěn)定性,才能遵從測試設(shè)備和校正設(shè)備之間4:1的測試精度。例如,德國DIAS的CS1500黑體的穩(wěn)定性為0.002K,所以它是可以應(yīng)用于所有制冷型紅外探測器(這些探測器的典型NETD值是30mKd到10mK)的NETD測試。在使用黑體爐進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,需要對爐體進(jìn)行充分的預(yù)熱,以確保爐內(nèi)溫度分布均勻。新型黑體爐技術(shù)參數(shù)
使用黑體爐時應(yīng)定期對設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和維護(hù),及時更換老化的部件,確保設(shè)備始終處于良好的工作狀態(tài)。新型黑體爐技術(shù)參數(shù)
TCB系列黑體爐是精密,差分,面源黑體,旨在模擬低溫和適宜的常溫目標(biāo),是由黑體發(fā)射器集成控制器電路構(gòu)建的電腦化的黑體。TCB系列黑體具有好的溫度分辨率,時間穩(wěn)定。MTB黑體源MTB黑體由于完美的溫度分辨率,溫度穩(wěn)定性,很高的溫度均勻性和優(yōu)異的溫度精度。所有這些功能使MTB系列黑體作為工業(yè)實(shí)驗(yàn)室溫度標(biāo)準(zhǔn)的理想選擇。MAB黑體源MAB黑體具有不同發(fā)射器面積,不同溫度范圍的一系列版本,并針對不同的光譜帶進(jìn)行了優(yōu)化。而且具有良好的溫度分辨率、溫度穩(wěn)定性、溫度均勻性、溫度不確定性和高發(fā)射率。所有這些功能使得MAB黑體被用作測試、校準(zhǔn)太赫茲/亞太赫茲成像儀,或其他輻射儀系統(tǒng)中的參考源的理想選擇。新型黑體爐技術(shù)參數(shù)