精密红外辐射计设计与NETD模型分析

"低噪声红外辐射计设计 (2013年)，主要探讨了红外辐射计在热像仪测试设备校准中的应用，以及如何通过优化设计实现低噪声性能。文章建立了一个红外辐射计的噪声等效温差(NETD)数学模型，并分析了不同电子带宽和光谱波段下的NETD，以评估红外辐射计的精度。研究表明，在噪声带宽小于1Hz的情况下，辐射计在中波红外(MWIR)和长波红外(LWIR)波段的NETD可以达到小于0.01℃的高精度，满足了热像仪校准需求。" 本文是一篇工程技术领域的专业论文，由胡铁力等人撰写，发表于2013年的《应用光学》杂志上。文章针对热像仪测试设备的校准问题，设计了一种特殊类型的红外辐射计，其内部参考黑体温度与环境温度相等，以提高测量的准确性和可靠性。红外辐射计是热成像系统中的核心组件，用于测量物体的红外辐射强度并转换为温度值。 噪声等效温差(NETD)是衡量红外辐射计性能的重要参数，它代表了设备能分辨的最小温度差。文章构建了NETD的数学模型，通过该模型可以预测和优化辐射计的性能。通过对不同电子带宽和光谱范围的分析，作者发现当噪声带宽控制在1Hz以下时，辐射计在中波红外和长波红外两个重要波段的NETD都能达到非常低的水平，即小于0.01℃。这样的高精度对于热像仪的校准至关重要，因为微小的温度差异可能直接影响到热像仪的检测效果。 此外，该研究还强调了红外辐射计设计的关键要素，如电子带宽的选择，以及如何根据不同的应用场景选择合适的光谱波段。这些设计考虑对于提升红外辐射计的性能和适应性具有实际意义，为后续的红外系统设计和优化提供了理论依据。 关键词包括：红外热像仪、红外辐射计、黑体、辐射温度和噪声等效温差。这篇文章对于从事红外成像技术、计量学以及相关工程应用的专业人士来说，提供了有价值的参考和指导。