第 42 卷 第 9 期
2015 年 9 月
Vol. 42, No. 9
September, 2015
中 国 激 光
CHINESE JOURNAL OF LASERS
0908005-
基于控制环境辐射的黑体辐射源发射率测量方法研究
宋 健
1
郝小鹏
1
原遵东
1
刘曾林
1
许 敏
1,2
丁 雷
3
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
摘要 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。
关键词 测量; 发射率; 控制环境辐射; 热辐射环; 黑体辐射源; 航天应用
中图分类号 TB941 文献标识码 A
doi: 10.3788/LOP42.0908005
Blackbody Source Emissivity Measurement Method Based on
Controlling Surroundings Radiation
Song Jian
1
Hao Xiaopeng
1
Yuan Zundong
1
Liu Zenglin
1
Xu Min
1,2
Ding Lei
3
1
Division of Thermometry and Materials Evaluation, National Institute of Metrology, Beijing 100013, China
2
College of Nuclear Technology and Automation Engineering, Chengdu University of Technology,
Chengdu, Sichuan 610059, China
3
Key Laboratory of Infrared System Detection and Imaging Technology, Chinese Academy of Sciences,
Shanghai 200083, China
Abstract The progress of the blackbody source emissivity measurement based on the controlling surrounding
radiation is presented, including the principle, method and equipment. The theoretical model is established
according to the Planck′s radiation law. The equipment is set up, and the blackbody emissivity results are analyzed
and factors affecting the results are discussed. The measurement results of blackbody emissivity agree well with
the theoretical modeling result, and the standard deviation of measurement results achieves 0.07%. It is shown that
the temperature repetitiveness of the heated halo has little influence on the emissivity results by the proposed
method. Similarly, the change of heated halo temperature has little effect on the results when the difference in
temperature between heated halo and blackbody is large enough. The proposed method has potential applications
in the blackbody emissivity measurement during the thermal infrared remote sensing facility on orbit. It also set
an important base to raise the level of infrared remote sensing calibration on board.
Key words measurement; emissivity; controlling surrounding radiation; heated halo; blackbody source; aerospace
application
OCIS codes 120.0280; 120.3940; 120.5630
收稿日期: 2015-03-25; 收到修改稿日期: 2015-04-21; 网络出版日期: 2015-00-00
基金项目: 国 家 863 计划(2015AA123701)、国 家 自 然科学基金(11475162)、中国科 学 院 红 外 探测与成像技术重点 实 验 室 资
助课题
作者简介: 宋 健(1988—),男,硕士研究生,主要从事红外亮度温度标准装置方面的研究。E-mail: songj@nim.ac.cn
导师简介: 郝小鹏(1980—),男,博士,副研究员,主要从事红外亮度温度标准装置和量值传递方法方面的研究。
E-mail: haoxp@nim.ac.cn(通信联系人)
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