绝对辐射计热沉的PID控制及验证

绝对辐射计热沉工作中产生的温度漂移降低了辐射测量的稳定性,显著影响了其测量精度。本文采用PID控制法和有限元单元法对绝对辐射计的传热系统进行了热特性分析,实现了热沉温度的高精度控制。仿真结果表明,经过PID控制后的热沉温度稳定性更好,其温度变化幅度从10-2提升至10-5数量级,符合辐射测量的精度要求;同时,运用有限元单元法将PID控制的热模型结构与实际实验结果的温度响应相对比,结果表明平均相对误差仅为0.345%,验证了该有限元模型的可靠性。本研究将为绝对辐射计的进一步完善和优化提供参考。

真空低温高灵敏度中红外辐射计

为精确地评估真空低温状态下大面积黑体辐射源的均匀性,设计了高灵敏度中波红外辐射计。给出了辐射校准的物理模型,详细分析了目标温度200 K和213 K的信噪比,得到真空低温下200 K和213 K目标信噪比分别为460倍和1 492倍。设计了高信噪比测量200 K目标的总体方案,研制了高灵敏度真空低温环境下使用的中红外辐射计。采用透射式光学系统及温度系数匹配稳定的高刚性光机支撑结构,满足真空低温的环境条件。采用外置黑体标定中红外辐射计的温度/辐射响应度,创新性采用调制器兼顾内置定标辐射源,采用四级TE制冷中红外探测单元,配合高性能探测单元及80倍动态范围的同步积分锁相放大器,获取大占空比的高质量方波信号用于辐射计算。实验结果表明:在温度77 K、真空度1×10-5Pa真空低温环境下,测试213 K目标黑体辐射源,1 h内的信号不稳定度为0.24%;噪声等效温差(NETD)值为0.034 K;测量精度优于2%。中红外辐射计满足真空低温环境下高精度测试微弱目标的要求。

硅光电二极管陷阱辐射定标研究

介绍ＣｒｙｏＲａｄｌ低温绝对辐射计（ＨＡＣＲ）。