傅里叶红外光谱仪(FTIR)光谱响应度的标定工作是FTIR红外光谱精准测量的基础。基于中国计量科学研究院(NIM)的ThermoGage HT9500型高温基准黑体辐射源, 对NIM搭建的FTIR高温黑体红外辐射特性测量系统的光谱响应度, 通过分段线性标定法进行了标定实验。建立并描述了FTIR测量高温黑体红外辐射特性系统响应度函数标定模型, 并通过测量的黑体辐射源在1 273~1 973 K温区、1~14 μm宽频谱内的红外光谱, 对FTIR测量系统的光谱响应度进行了标定实验研究。结果表明: 分段线性标定FTIR红外光谱测量系统方法具有良好可靠性。1 373~1 873 K温区的测量光谱与基于黑体标定的计算光谱在1~14 μm频谱内平均偏差优于1%, 黑体光谱辐射亮度峰值波长上反演得到的黑体计算温度与实际温度偏差优于0.45%。

综述了国际上美国、德国、俄罗斯的典型红外遥感亮度温度标准装置的研究现状,着重介绍了由中国计量科学研究院研制的用于风云卫星红外载荷黑体定标的红外遥感亮度温度国家计量标准装置(VRTSF).给出了VRTSF的设计方案,描述了它的结构和光路.设计了满足风云卫星红外载荷定标黑体工作环境的真空低背景实验舱,建立了满足量值溯源需求的标准黑体辐射源作为量值标准器.标准变温黑体辐射源的温度覆盖190 K~340 K,口径为30 mm,空腔发射率为0.999 9,温度不确定度优于50 mK@300 K/10 μm(k=2).该装置的光谱为(1-1 000)μm,光谱分辨率为0.2 cm-1,可满足多种红外载荷的定标需求.该装置具有高温度不确定度水平、高光谱分辨率和扩展性强等特点,如未来该装置温度覆盖至(100-500)K,将会满足大部分红外载荷量值的溯源需求.

介绍了中国计量科学研究院基于控制环境辐射的黑体辐射源发射率测量原理、方法和装置的研究进展。基于普朗克黑体辐射理论，建立了控制环境辐射的黑体辐射源发射率测量方法的理论模型，并且搭建该测量装置，研究了该方法测量黑体辐射源发射率的结果和影响因素。利用该系统测得的黑体辐射源发射率测量的结果与理论模拟的结果高度吻合，测量重复性(标准偏差)达到0.07%。实验结果表明该方法在测量黑体发射率时不受热辐射环温度重复性的影响，当热辐射环温度与被测黑体温度的差异足够大时，热辐射环温度的变化对黑体发射率测量结果的影响可以满足应用的需求。该方法具备热红外遥感载荷在轨定标黑体的发射率测量的应用潜力，为我国红外遥感在轨定标系统定量化水平的提高提供重要技术基础。

在较低温度下测量辐射温度计辐射源尺寸效应（SSE）时必须考虑背景辐射对测量的影响，其计算模型涉及无限大辐射源条件下的辐射温度计探测器输出。基于辐射温度计探测器温度对测温模型和SSE测量模型的影响分析，提出了利用与背景辐射平衡的虚拟探测器温度的SSE计算模型，避免了已有测量方法中对无限大辐射源的需要或因此引入的近似。推导了基于温度数字显示辐射温度计示值的SSE计算公式。提出了优化SSE测量结果的源温度、分辨力和仪表发射率设置等测量条件。

介绍了辐射源尺寸效应(SSE)的定义、测量方法和原理及精密辐射温度计的测温原理。通过直接法和间接法测量标准辐射温度计RT9032和德国KE公司的LP4型辐射温度计的辐射源尺寸效应, 分析了两种测量辐射源尺寸效应方法的差异, 讨论了产生差异的主要原因。这些原因包括由光阑内壁和边缘反射进入黑孔的反射光, 黑孔吸收造成的亮信号的幅度降低和其他杂散光影响因素等。而对于直接法测量SSE不确定度较大的问题, 需要采用均匀性、稳定性非常好的光源, 并且通过检测信号来修正漂移。

光电高温计的非线性是复现和传递国际温标的主要不确定度贡献项之一。基于光通量倍增原理,采用中心波长645 nm的高亮度发光二极管(LED)光源,建立了新的光电高温计非线性测量系统。利用LED开关供电方式,取消光闸门设计,避免了光路多次反射引入的非理想性。实验研究了阶跃电流供电条件下LED光源的光谱辐射亮度漂移特性,确定了不同供电电流下的初始非线性漂移的结束时间。设计了具有固定相位差的双LED脉冲供电电流和半透半反双光源亮度叠加方案。选择LED线性漂移阶段测量光电高温计的非线性,利用测量序列互换模型消除两LED线性漂移差异的影响,并进行了实验验证。实验测量了用于温标传递的光电高温计RT9032的非线性特性。