1 河南师范大学 物理学院，河南 新乡 453007
2 中国计量科学研究院，北京 100029
为了得到高发射率黑体涂层的辐射特性，通过人工喷涂制备了三种不同材料的高发射率黑体涂层。基于中国计量科学研究院的发射率测量装置，对比了GR、Nextel 811-21和Nextel 811-21+MWCNT三种涂层在大气下和真空中的室温光谱发射率，研究了GR和Nextel 811-21涂层的厚度对光谱发射率影响，测量了三种涂层在不同角度下的光谱发射率，通过空间辐照三种涂层样品，对比了辐照前后样品光谱发射率的变化。实验结果显示，三种涂层在大气和真空下光谱发射率能够较好重合；Nextel 811-21和GR涂层较薄时，发射率较高，可达到0.978；当测量角度在30°范围内，Nextel 811-21和GR涂层发射率基本不变，Nextel 811-21+MWCNT涂层发射率会降低；涂层受空间辐照影响，GR涂层发射率会降低0.0004~0.0009，Nextel 811-21+MWCNT涂层发射率会降低0.0011~0.0021，Nextel 811-21涂层发射率会增大0.0008~0.0017。
高发射率涂层 黑体 空间辐照 发射率 high-emissivity coating blackbody space irradiation emissivity 红外与激光工程
2023, 52(10): 20230033
红外与激光工程
2021, 50(5): 20200313
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国计量科学研究院，北京 100029
3 中国科学院大学， 北京 100049
4 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
为满足红外遥感载荷在辐射定标方面的量值溯源需求，中国计量科学研究院研制了真空低背景红外高光谱亮温计量标准研究装置。介绍了红外高光谱亮温计量标准装置的设计方案和高光谱分辨的量值传递方法和溯源链等。设计了用于放置用户被校黑体的模拟太空环境的真空低背景实验舱，建立了包含固定点黑体源和标准变温黑体源在内的标准器，通过傅里叶变换红外光谱仪将标准黑体源的量值传递给被校黑体辐射源。研制的标准变温黑体辐射源的温度范围覆盖125~500 K，口径为30 mm，空腔发射率为0.999 7，亮度温度标准不确定度优于0.026 K@300 K/10 μm。真空固定点黑体包含汞固定点、镓固定点和铟固定点黑体，口径为25 mm，温度不确定度优于0.020 K@10 μm。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，能够满足大部分红外载荷量值的溯源需求。
红外高光谱 亮温 计量标准 黑体 辐射定标 infrared hyperspectral radiance temperature measuring standard blackbody radiance calibration 红外与激光工程
2019, 48(10): 1004001
1 中国计量科学研究院 热工计量科学研究所, 北京 100029
2 成都理工大学, 四川 成都 610059
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.
风云气象卫星 红外遥感 亮度温度 定标黑体 国家计量标准 FY meteorological satellite infrared remote sensing radiance temperature calibration blackbody national standard
1 中国计量科学研究院热工计量科学与材料特性测量技术研究所, 北京 100013
2 成都理工大学核技术与自动化工程学院, 四川 成都 610059
3 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室, 上海 200083
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。
测量 发射率 控制环境辐射 热辐射环 黑体辐射源 航天应用
1 中国计量科学研究院热工计量科学与材料特性测量技术研究所, 北京 100013
2 北京科技大学机械工程学院, 北京 100083
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。
计量 辐射温度计 辐射源尺寸效应 直接法 间接法
