西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室，四川 绵阳 621010
为了实现低温真空环境下红外材料热膨胀系数的高精度测量，提出了一种固体材料低温热膨胀系数的测量方案。本方案基于自准直原理，设计了一种测微结构，建立起了结构变形与角度的关系，并推导出热膨胀系数测量公式。利用测量公式，从理论上分析了该方案的测量误差传递函数关系，并利用误差灵敏度函数对红外材料低温热膨胀系数测量装置的设计精度进行了分析，最后通过计算得到了该方案的测量相对误差。结果表明，测量的热膨胀系数相对误差仅为0.76%，满足纳米级测量要求。
低温热膨胀系数测量 微变形测量 误差传递函数 低温光学 cryogenic thermal expansion coefficient measuremen micro deformation measurement error transfer function cryogenic optics
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 中国科学院研究生院，北京 100039
文章从常见的折射率测定方法入手，分析了最小偏向角法和垂直入射法的误差灵敏度和合成不确定度，得出在相同顶角和偏向角的情况下最小偏向角法测量的不确定度约为垂直入射法1/2 的结论。同时，分析了折射率测定时光源带宽引起的色散对测量精度的影响，利用Herzberger 色散方程估计了ZnSe 的色散情况，获得了在5~10μm 波段的色散约为5×10-4 μm-1，从而确定了折射率测量的光源带宽需小于20 nm 的要求。本文从误差控制角度出发，对比了最小偏向角法和垂直入射法的精度，为我们红外材料低温折射率测量的下一步工作奠定了基础。
低温光学 折射率测量 最小偏向角法 垂直入射法 不确定度 cryogenic optics measurement of refractive index minimum deviation vertical incidence uncertainty
