红外光谱辐射亮度测量中温度均匀性和源尺寸效应的研究
2020-08-03贺书芳王彦飞代彩红刘金元冯国进
应用光学 2020年4期
贺书芳,王彦飞,代彩红,刘金元,冯国进
(中国计量科学研究院 光学与激光计量研究所,北京 100029)
引言
红外光谱辐射度计量可为遥感对地观测、气候变化、目标识别、航空航天等领域的红外波段高精度辐射定标提供技术支持;还可用于特殊建材、工业品检验、医疗等行业领域中材料发射率的测量和检测校准。国内外一些计量研究机构已经搭建了基于非低温或者低温/真空舱的红外光谱辐射度测量系统[1-8]。比如,美国国家标准和技术研究院(简称NIST)采用固定点黑体、变温黑体、带通辐射计或者傅里叶光谱仪等设备,实现了600 K~1 400 K温度范围、2 μm~20 μm波段范围的光谱辐射亮度和样品发射率的测量。整套系统在873 K、10 μm条件下的相对光谱辐射亮度的扩展不确定度为0.94%(k=2)[1]。之后,NIST 还搭建了常温光谱辐射亮度测试装置(简称AIRI)。AIRI系统可以实现 223 K~523 K温度范围、3 μm~13 μm 的光谱辐射亮度绝对值测量和辐射温度测量[2]。国内的西安应用光学研究所建立了红外光谱辐射亮度测量装置,实现了323 K~1 273 K温度范围、2.5 μm~14 μm光谱范围的光谱辐射亮度测量[3]。
中国计量科学研究院已建有紫外、可见和近红外波段的光谱辐射亮度国家基准,波长范围0.2 μm~2.55 μm[9]。将现有的光谱辐射亮度国家基准的波长范围向红外波段扩展,开展基于中常温黑体高精度复现红外光谱辐射亮度的方法和计量技术研究,建立2 μm~14 μm光谱辐射亮度计量基标准装置和量传体系,将红外光谱辐射亮度基准量值逐级向下传递,可为我国2 μm~14 μm红外光谱辐射亮度的量值提供可靠的溯源依据。……
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