V形槽结构面源黑体辐射特性评估方法及结构参数优化设计

随着红外技术的迅速发展,作为标准辐射源的面源黑体在红外遥感与探测、红外成像等领域得到了日益广泛的应用,但不同形式面源黑体的辐射特性评估方法以及辐射特性与结构参数间的影响关系等问题还没有得到深入的研究．基于这一现状,针对同心圆V形槽结构面源黑体,提出了基于蒙特卡洛全光路跟踪的辐射特性评估方法．首先,通过与精密方法的相互比对验证了方法的正确性及准确程度;然后,基于该方法对v形槽面源黑体的有效发射率进行了评估;最后,对影响辐射特性的主要结构参数及其规律进行了分析研究．实验结果显示,槽夹角越小、涂层本征发射率越高,黑体的有效发射率就越高、越均匀．对于一般性应用可以采用45。或600槽夹角;为了获取更高的有效发射率,可以采用更小的槽夹角,但涂层本征发射率必须大于等于0．8;采用长径比为2的保护套筒结构可以达到更为理想的辐射特性．     

国际热核实验反应堆装置电子回旋辐射诊断强度绝对标定系统的热源设计与仿真

位于国际热核实验反应堆（ITER）9号窗口的诊断屏蔽模块由两个黑体源和两个远程可伸缩的透镜组成,该装置的作用是产生和引导黑体辐射,以校准ITER电子回旋发射诊断的径向和斜向视图。保持发射极的温度稳定对于精准源的正常工作至关重要,本研究针对这个问题,对ECE系统进行初步设计,优化调整发射极和恒温热源之间的距离,通过ANSYS仿真分析,获得辐射换热条件下ECE发射极不同路径的温度分布,以满足ITER中对于校准源的要求和约束。本研究对ECE系统结构设计及样机的研发具有一定的指导作用。     

中国计量科学研究院研制抗非典新产品

首科园地在全国上下,万众一心共抗“非典”的战役中，国家质检总局、中国计量科学研究院积极组织科技人员紧急攻关，在短时间内研制成功红外测温仪校准装置——黑体辐射源标准装置，并于2003年5月15日通过了专家鉴定。为防止“非典”传播，我国各机场、口岸、车站、公共场所、机关、企业、学校等纷纷配备红外辐射温度计或红外辐射耳温计来测量人体温度，目前已有数十万台人体测温仪投入了使用，黑体辐射源标准装置就是用来校准这些测温仪器、仪表的装置，确保它们的测量准确性。黑体辐射源标准装置具有性能稳定、精度高、准确可靠、体积小便…     

水中放电等离子体辐射特性研究

在考虑电离能修正情况下，对水中放电等离子体(PPDW)辐射特性作了分析．结果表朗，当通道压力为1MPa时，PPDW辐射不能看作黑体辐射．当通道压力为0．1GPa、温度在16000～35000K时，PPDW满足黑体辐射的两个条件，其辐射可看作是黑体辐射．若通道压力达1GPa，则在11000～60000K范围内其辐射都可看作黑体辐射．     

体源法校准环境X、γ剂量率仪结果不确定度评定

基于环境X、γ剂量率仪（简称剂量率仪）在环境辐射监测领域中的重要性,结合采用环境电离辐射体源（简称体源）法校准剂量率仪的原理和在实际测量工作中使用情况,对剂量率仪的校准结果的可靠性的影响因素进行了深入的分析,结果表明影响因素主要有几何修正、散射影响、体源标准复现量值、能量响应及统计涨落等,最后根据数学模型与影响因素评定了剂量率仪校准结果的不确定度。     

基于MATLAB的黑体辐射特性分析

从普朗克公式出发,用MATLAB编程绘制了各种温度下的黑体光谱辐射出射度曲线,由此计算了黑体的波段辐射出射度,并讨论了黑体辐射三大定律的关系.给出了程序代码,有助于光电探测系统设计人员准确快捷分析目标辐射特性.     

水中放电等离子体辐射特性研究

在考虑电离能修正情况下,对水中放电等离子体(PPDW)辐射特性作了分析．结果表明,当通道压力为lMPa时,PPDW辐射不能看作黑体辐射．当通道压力为0．1GPa、温度在16000～35000K时,PPDW满足黑体辐射的两个条件,其辐射可看作是黑体辐射．若通道压力达1GPa,则在11000～60000K范围内其辐射都可看作黑体辐射．     

用CCD分析钨—镍二极管的辐射特性

本文介绍了利用ＣＣＤ线阵器件对特制的钨—一镍二极管辐射特性进行测试与分析的工作．这项工作不仅为在大学物理实验教学中开设黑体辐射创造了条件，而且为分析物体的辐射特性提供了一种光电图象的新方法．     

采用三音校准法的星载多波束天线校准系统

为了解决宽带多波束天线系统中常规校准不能兼顾工作频带的低频段和高频段的问题,根据星载多波束天线系统的特点,提出了三音校准法.采用3个单音信号作为校准信号对多波束系统的通道进行测量,以二次拟合得到全工作带宽内的通道幅相特性曲线,并采用多次测量形成拟合点,降低了测量误差的影响;再以拟合的特性曲线的逆函数进行通道幅相补偿,使全带宽内通道特性曲线成为水平直线,从而完成了单通道的校准;最后以补偿项补偿通道间幅相差异,从而达到通道间误差校准的目的.并将三音校准法应用到卫星天线的近场校准和内部校准2种校准系统中.结果表明:三音校准法比传统的单点校准和分段式校准更利于通道间误差的校准,能够有效地抑制通道的不一致性.     

利用红外辐射测温仪测定物质冷却曲线(摘要)

1红外辐射测温的原理和方法普朗克黑体辐射定律指出,黑体在任一温度下的辐射强度随波长变化遵循如下规律：式中λ为辐射波长,T0为黑体的温度（K）,C1、C2分别为第一、第二辐射常数。E（λ,T）为黑体的单色辐出度,即黑体在温度T0时在波长λ附近单位波长间隔、单位发射面积、单位时间内的辐射能量,它是波长和温度的函数。把这一能量用红外传感器接收起来,转变为电信号,并作些其它处理,就可以测出物体的温度。红外辐射测温具有许多优点。首先这是一种非接触式测量,不破坏被测物体的温度分布,测温精度及分辨率高。因而它适用于温…     

摄象机校准的算法研究

本文阐述了在只给出ＣＣＤ成象面垂直方向相邻光敏元的距离时的摄象机校准算法．在解非线性方程时利用广义牛顿算法及伪逆算法的结合求出了摄象机参数的精确解．采用摄象机校准误差来评价摄象机校准的精度，并示出了对ＣＣＤ摄象机进行校准的实验结果．进行计算机模拟，分析了影响摄象机校准误差的各种因素．     

微波辐射特性测试场的设计

从微波辐射特性测量的基本原理出发，论述了测试场地选址准则，对８ｍｍ及３ｃｍ频段的辐射特性测试场及其面标尺寸进行了计算，讨论了场内面目标平面布局，提出了经济实用的布局方案。建场后的实测结果表明，天空温泉、水面亮温与理论计算一致，其它目标的亮温也与国外发表的有关资料相吻合。     

黑体空腔发射率计算的蒙特卡罗模型

在均匀镜－漫反射假设的基础上，给出了利用蒙特卡罗方法计算黑体空腔有效发射率的数学模型。该模型首先使用光束跟踪方法求得等温空腔有效发射率，然后逆向跟踪各反射光束，考虑了空腔不等温性和环境辐射对空腔有效发射率的修正。利用该模型对中国计量科学研究院的低温黑体实际空腔进行了计算研究，结果表明：镜反射成分的影响取决于空腔形状和壁材表面光学性质；环境辐射总是增加空腔的有效发射率，腔口附近壁温分布对空腔法向有效发射率影响不大。     

单丝热线速度和方向特性的校准方法

对单丝热线用于测量三维紊流场时热线的速度校准和方向特性校准的方法进行了研究，提出了一种热线方向特性的校准方法．通过对热线探针顺流和横流安置时热线风速仪输出响应的分析比较，指出热线的速度校准方法应根据测量时热线探针的实际安置情况而定     

瞬态表面温度传感器可溯源动态校准方案探索

在瞬态表面温度测量中，温度随时间迅速变化，由于测温传感器感温件的热惯性和有限热传导，测出的温度与实际温度存在差别，即所谓的动态响应误差．为了减少动态响应误差，探索了一种利用可高频调制的高功率CO2激光作为激励源，用脉冲激光加热被校传感器，表面产生一个快速升温的变化温度信号，用高速红外探测器测得的温度信号对被校传感器进行可溯源高温动态校准的新方案．由于前者的频率响应特性优于后者，因此以前者的响应作为真值来校准后者并获取系统误差的修正值使之更接近于真实的温度信号．在实验中经对Butt-Welded热电偶进行动态校准，获取其温度修正值为300℃．     

基于MEMS热电堆器件测试的红外辐射激励设计

在微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)热电堆器件的测试中,如何给热电堆器件施加合理的周期性红外辐射激励是能否得到正确器件参数的关键。在开发适用于MEMS热电堆器件的晶圆级测试系统的过程中,提出了一种光学能量传输方案,该方案采用MEMS红外光源JSIR450替代了传统黑体炉作为红外辐射激励源,采用快门替代了光学斩波器对红外信号进行周期性调制。通过实验证明了该方案的有效性,且通过积分的方法证明了MEMS红外光源能量发射端的黑体发射率满足项目要求。     

用广播电台报时信号自动校准电子钟

用音频锁相环NE567组成单音频识别电路，通过软件消除干扰，从广播电台的播音信息中提取出报时信号，作为单片微处理器的中断源，校准电子钟。     

蓝宝石光纤温度传感器的非线性误差分析与校正

近年来光纤辐射温度传感器得到了较广泛的应用，这种方法基于黑体辐射原理，为了解决测量中存在非线性误差问题，分析了光纤黑体辐射温度传感器的原理和非线性误差的来源，给出了测量电路的组成，并利用标准铂一铑热电偶进行温度校正，校正后的测量结果能够满足实际测量需要。     

光强自助校准的太阳能电池 J-V 自动测试系统

为解决现有太阳能电池测试系统结构复杂、价格昂贵和使用不便等问题,研制了一种具有光强自动校准功能的太阳能电池 J-V( Current Density-Voltage) 特性测试系统,能实现多个太阳能电池器件的自动测 量。系统由计算机及测试软件、数字源表 Keithley2400、输出功率为 500 W 的氙灯光源及其驱动电源、多器件自动 切换及其测量电路、标准光电二极管组成的光电流测量电路及光强校准电路、氙灯工作时长测量电路等模块构成,上位机测试软件采用 Visual Basic 语言编写。测试软件依据在标准光电二极管测到的光电流,并通过单片机控制的调光电路输出相应的直流电压到氙灯驱动电源,实现了氙灯光强的自动校准和标准100 mW /cm2 AM1． 5太阳光谱的输出,同时测试软件通过数字源表和多器件自动测量电路分别测得各器件的 J-V 特性,并计算出器件的效率等参数。测试结果表明,该系统达到了既定的设计目标,具有成本低、自动化程度高且使用方便等特点。     

固体镭点源中心点位置校准方法研究

固体镭点源经过几十年的服役,长时间在野外环境使用和运输,其内部结构发生了不同程度的变化或损坏,影响到固体镭点源定值的准确性和用源安全。为了确定固体镭点源中心位置变化,该文通过分析中国源、英国源和前苏联源等三种不同类型固体镭点源内部结构的差异,研发了固体镭点源中心位置校准装置和校准方法,通过该装置对镭点源的校准结果统计发现,中国源和英国源的中心点偏移般不超过2 mm,前苏联源中心点偏移大可达20 mm。