当前，工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差，是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中，其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况，由于吸收腔涂层中复杂的光-物质相互作用，系统的光-电加热路径难以重合，黑体腔热传导分布的梯度差异导致误差的产生。当前国际上对光电不等效性产生的影响仍缺乏直观清晰的认知。在此，利用蒙特卡洛光线追迹方法，文中对低温辐射计吸收腔辐照度的空间分布进行了仿真。计算表明：当吸收腔斜底角控制在60°，涂层吸收率达到0.95时，系统在激光进入的第一次与第二次反射中分别吸收了98%与1.9%的能量，比例约为51.2∶1。通过在吸收腔斜底板和下侧面同时布置加热器，可实现光加热、电加热路径的耦合。进一步地，通过分别计算单加热器与双加热器布置下系统温度随时间的变化，文中证明了加热路径的不同将引入约为0.005%的光电不等效性。

剂量率效应是电子元器件和系统的抗辐射鉴定考核中不可缺失的项目。脉冲激光束是一种较好的模拟剂量率效应的手段。相比传统脉冲X 射线装置，利用激光束模拟剂量率效应，脉冲输出稳定，寄生电场效应低，可进行器件微区辐照，而且激光束模拟剂量率装置易实现，剂量率试验的时间和成本均远低于高能X 射线辐射试验。虽然激光束模拟剂量率装置具有上述优势，但由于激光束本身的特性，这种方法具有一定的局限性，其中高功率激光的非线性吸收、器件金属线的遮挡效应会严重影响激光束模拟剂量率效应的适用性。因此必须通过适当的试验设计和理论修正才能获得相对准确的剂量率试验结果。本文从激光束模拟剂量率效应原理出发，详细阐述影响激光束剂量率模拟试验适用性的因素，并分析克服这些影响因素的途径，以指导激光束模拟剂量率效应装置的开发和应用。

针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点，提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法，对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法，建立了与实验腔温度响应相对误差仅为0.14%的有限元模型，对接收腔的温度响应进行了实验测试。测试结果显示: 入射光功率为73.8 mW时，接收腔与热沉之间的温度差异约为0.85 K，响应的时间常数为29.8 s。运用建立的有限元模型对SIAR的光电不等效性进行了评估和修正。 结果表明: 太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性来源主要为不同加热途径和不同加热区域引起的偏差，SIAR的光电不等效性因子N为0.999 621±0.000 004。该修正模型完善了仪器的修正体系，提高了测量精度，为绝对辐射计的发展提供了可靠的数据来源。

为了提高星载光辐射测量精度，满足在轨测量数据向世界辐射参考标准溯源的需求，运用有限元单元法对太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)的光电不等效性进行修正。SIAR 采用典型的正圆锥腔结构及加热丝直接埋入银锥腔工艺，其光电不等效性源于激光加热照射时一次反射引起的偏差。针对该偏差定量修正难度较大的特点，结合SIAR 腔组件的实际结构，建立与实验测量结果最大相对误差仅为0.86%的有限元体系，并运用该体系对SIAR 的光电不等效性进行定量修正。修正结果表明，光束的一次反射引起了激光加热和电加热阶段的不同功率分布，其光电不等效性因子为1.0000589，不确定度为3.4×10^-6。运用该因子对测量数据进行修正，得到SIAR 的太阳总辐照度实际测量结果为(1365.70 ± 1.24) W/m²。该修正完善了绝对辐射计的修正体系。

以包含灰尘、黑碳和水三种成分的单分散内混合初次气溶胶为例，利用消光、吸收、散射效率因子和不对称因子，探讨了以等效折射率描述具有不同成分的内混合气溶胶粒子系统的适用性。结果表明，在尺度参数为0.1~25时不同半径比下，消光、吸收和散射效率因子的等效性较好，相对误差分别在3%、3%和4%以内；不对称因子的等效性相对稍差，相对误差在13%以内。当半径比a/b小于1/5，即内混合体中所含灰尘和黑碳较少时，等效折射率实部和虚部值基本可以确定，而不必考虑尺度参数的影响。用除散射相函数之外的其他光学量来等效时，较为容易找到等效的气溶胶粒子。

以黑碳和水两种成分组成的内混合单分散气溶胶粒子为例,根据其各消光效率因子、吸收效率因子和散射相函数,分析了用等效折射率来描述含有不同成分的内混合气溶胶系统的适用性.结果表明:在瑞利散射区和几何光学区内,内核(碳粒)体积比为0.01,0.1,0.5,0.9时,消光效率在大多数尺度参数下等效性都很好,但在米散射区内相对较差;当体积比大于0.3时,其吸收效率、消光效率等效性较好;除瑞利散射区外,散射相函数在各体积比下的等效性都很差.当考虑内混合气溶胶粒子系统的散射和吸收特性时,一般不难找到等效折射率,但在光散射技术中,应用相函数反演等效折射率的可靠性还有待商榷.