[发明专利]基于辐射量测量的金属凝固点黑体有效发射率测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于辐射量测量的金属凝固点黑体有效发射率测量系统及方法，首先利用低温辐射计对硅陷阱探测器进行标定，再由可调谐激光光源、激光稳功率控制器结合积分球形成比较稳定的均匀的激光束，均匀的激光束经过准直透镜准直后，分别由红外滤光辐射计和硅陷阱探测器进行接收测量，采用辐射比对法对红外滤光辐射计在特定波长下的绝对响应度进行校准，然后用校准过的红外红外滤光辐射计对温坪段凝固点黑体的光谱辐射通量进行精确测量，工作于温坪段的凝固点黑体温度为定值，利用测得的辐射通量和凝固点黑体的温度即可计算得到凝固点黑体的发射率。该方法解决了目前凝固点黑体有效发射率的测量难题，具有测量准确度高，应用前景广的特点。

主权项

1.一种基于辐射量测量的金属凝固点黑体有效发射率测量系统，其特征在于：所述测量系统由低温辐射计校准硅陷阱探测器装置、红外滤光辐射计校准装置和凝固点黑体辐射量测量装置组成；所述低温辐射计校准硅陷阱探测器装置包括激光器、激光稳功率系统、低温辐射计、硅陷阱探测器、数据采集系统和分析系统；激光器发出的激光束经过激光稳功率系统后形成稳定性优于0.01％的激光，所述激光经过调制后，分别由硅陷阱探测器和低温辐射计接收，数据采集系统采集硅陷阱探测器的输出电压值和低温辐射计的输出功率值，分析系统比对硅陷阱探测器的输出电压值和低温辐射计的输出功率值，得到硅陷阱探测器光谱响应度；所述红外滤光辐射计校准装置包括可调谐激光器、激光稳功率控制器、光纤耦合器、超声浴、积分球、准直透镜、红外滤光辐射计、热释电探测器、硅陷阱探测器、数据采集系统和分析系统；可调谐激光器发出的激光束经过激光稳功率控制器后形成稳定性优于0.05％的激光，所述激光通过光纤传输，载有激光的光纤放置在超声浴中滤噪，滤噪后的激光进入积分球，积分球的出口处于准直透镜的物方焦面上，红外滤光辐射计、热释电探测器和硅陷阱探测器受控分别进入光路，进入光路的红外滤光辐射计、热释电探测器或硅陷阱探测器的探测器光敏面处于准直透镜的像方焦面上，数据采集系统采集进入光路的红外滤光辐射计、热释电探测器或硅陷阱探测器的探测信号，分析系统比较红外滤光辐射计和硅陷阱探测器的探测信号值，得到红外滤光辐射计在设定波长下的响应值，分析系统比较红外滤光辐射计和热释电探测器的探测信号值，比对插值得到红外滤光辐射计在其余波长下的响应值，从而得到红外滤光辐射计的绝对光谱响应度；所述凝固点黑体辐射量测量装置包括凝固点黑体、红外聚焦透镜、红外滤光辐射计、数据采集系统和分析系统；凝固点黑体发出的光谱辐射通量经红外聚焦透镜后，进入红外滤光辐射计，红外滤光辐射计的探测器光敏面位于红外聚焦透镜的像面上，红外滤光辐射计输出信号由数据采集系统采集，并由分析系统计算得到凝固点黑体的有效发射率。