H500型红外遥感定标高精度真空黑体辐射源的研制

对中国计量科学研究院研制的温度范围覆盖-93~220℃的H500型红外遥感定标高精度真空黑体辐射源进行了介绍。采用圆柱圆锥黑体腔和双层4段PID控温,在真空低背景(液氮冷却)环境下对该黑体进行了性能测试,在大气室温环境下,利用控制环境辐射反射比发射率测量方法测量了黑体空腔发射率和利用红外标准辐射温度计测量空腔底部温度均匀性等指标。实验结果表明,该黑体辐射源升温速率为1℃/min下,控制到温度点的稳定时间优于50 min,并且10 min内的温度稳定性在0.01℃以内;黑体温度设置在20℃、30℃和50℃下空腔发射率的测量结果分别为0.9965、0.9966和0.9963;其黑体底部温度均匀性优于0.03℃;在整个温度区域内扩展不确定度优于0.1℃(k=2)。

大口径宽温区真空黑体辐射源的研制

真空黑体辐射源是红外遥感载荷地面实验室辐射定标的重要仪器。为满足红外遥感载荷向着大口径、宽温区范围、高定量化发展趋势,研制了300 mm口径、160~380 K温度范围、发射率为0.9975的大口径真空黑体辐射源。介绍了大口径宽温区真空黑体辐射源的工作原理及结构设计,开展了黑体的发射率计算和热学仿真模拟。测试了黑体在真空低温工况下160~380 K温度范围的底部温度均匀度和波动度,结果表明底部温度均匀度优于0.120 K,控温温度波动度优于0.031 K/30 min;基于控制环境辐射的发射率测量方法测量了黑体空腔发射率,并利用真空低背景红外亮温标准装置测量了黑体的光谱辐射亮温,在10μm波长辐射亮温合成标准不确定度为0.04 K@160 K,0.099 K@280 K,0.095 K@380 K,0.122 K@380 K。大口径宽温区真空黑体辐射源能够满足红外遥感载荷地面实验室辐射定标需求,支撑我国红外遥感定量化水平的提升。