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…     

论红外系统标定体系精度的走向

建立了被检辐射温度计和标准辐射温度计只因两者工作波长而产生的亮度温度差（精度）的理论公式。此公式内涵表明了由于黑体空腔总精度的不等温分量几乎与波长无关，所以大幅度地降低了上述亮度温度差的差值，即与标准接触式温度计相比大大提高了红外辐射温度计的标定精度，本文还列举了几种典型黑体空腔温度分布的例子，给出了标准与被检温度计因工作波长不同而产生的亮度温度差的志向。     

甚长波红外光电探测材料和器件专题·编者按

任何处于非绝对零度的物体都会辐射电磁波,探测辐射电磁波就能实现对物体的探测.根据普朗克黑体辐射定律推算出黑体辐射能量密度随温度的4次方成正比.因此,低温目标的辐射能量密度很弱,对探测器灵敏度要求极高.另一方面,黑体辐射峰值波长随温度降低向长波方向红移, 5800 K时峰值波长位置在0.5μm左右, 100 K时在30μm附近. 30μm对应的半导体材料禁带宽度仅为40 me V,差不多等于一个光学声子的能量.这样窄的带隙,材料的电学性能几乎完全受控于本征热激发,使得根据传统带间跃迁原理制备的探测器无法工作.     

黑体辐射定律首次被打破

德国物理学家普朗克（Max Planck）于1900年提出的“黑体辐射定律”是公认的物体间热力传导基本法则。虽然有物理学家怀疑此定律在两个物体极度接近时不能成立，但是却始终无法证明和提出实证。普朗克的“黑体辐射定律”创定在不同温度下，此定律在绝大多数情况下都成立，但是如何在极微小的距离中稳定控制物体，达成能量传导的测试有极高的困难度。     

无影＂杀手＂冬日冷辐射

何谓冷辐射不妨先从很容易感受到的热辐射谈起。冬季烤火或使用取暖器时,人体与火源、热源并非直接接触,而是有一段距离,但人们却感觉到温暖。这其实就是热辐射的作用——也就是温度高的物体以辐射的方式向人体传递热量。而人体遭遇冷辐射时,过程则是相反的——作为温度相对较高的人体,在接近诸如墙壁、地面或其他较冷的物体时,热量就被较冷物体吸收一部分。     

Reissner-Nordstrm黑洞Dirac场的辐射能通量和辐射功率

利用黑洞视界面附近的熵密度,研究了黑洞的热辐射规律,得到了黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律的结论.对极端Reissner-Nordstrm黑洞,其辐射能通量和辐射功率为零,表明广义Stefan-Boltzmann定律将导致黑洞遗迹.当截断距离、薄膜厚度取定后,距Reissner-Nordstrm黑洞遥远的观测者接收到的辐射能通量与辐射粒子的径向的平均泻流速率成正比,与观测者到黑洞之间的距离的平方成反比.     

Reissner-Nordstr(o)m黑洞Dirac场的辐射能通量和辐射功率

利用黑洞视界面附近的熵密度,研究了黑洞的热辐射规律,得到了黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann 定律的结论.对极端Reissner-Nortr(o)m黑洞,其辐射能通量和辐射功率为零,表明广义Stefan-Boltzmann定律将导致黑洞遗迹.当截断距离、薄膜厚度取定后,距Reissner-Nordstr(o)m黑洞遥远的观测者接收到的辐射能通量与辐射粒子的径向的平均泻流速率成正比,与观测者到黑洞之间的距离的平方成反比.     

宇宙温度计——微波辐射计

任何具有非绝对零度温度的物体都会辐射电磁波,这种天然辐射被称为热辐射。热辐射覆盖了所有波长,其中包括无线电波波段。为了测量热辐射,可以利用灵敏的辐射计。微波辐射计微波辐射计本身是“近视的”,它们只能感受直接靠近“输入端”物体的热辐射。只有在辐射计输入端     

缓变动态Vaidya-Bonner黑洞的热辐射

利用Vaidya-Bonner黑洞视界附近熵的体密度和Reissner-Nordstr(o)m黑洞的辐射能通量,求得缓变动态Vaidya-Bonner黑洞视界附近的瞬时辐射能通量和瞬时辐射功率,发现缓变动态Vaidya-Bonner黑洞的热辐射满足广义StefanBoltzmann定律.利用热质点模型得到了距黑洞遥远的观测者接收到的辐射能通量与黑洞与观测者之间距离的平方成反比.当截断距离和薄膜厚度取定后,缓变动态Vaidya-Bonner黑洞视界附近标量场的瞬时辐射能通量和辐射功率不仅与黑洞的质量和电量有关,还与黑洞的视界变化率及薄层膜内辐射粒子的平均泄流速率有关,表明黑洞周围的引力场、电磁场以及视界的变化和辐射粒子种类均对黑洞的热辐射产生影响.     

Schwarzschild黑洞的广义Stefan-Boltzmann定律

利用黑洞视界面附近的熵密度,得到了黑洞的辐射能通量总是正比于黑洞视界温度四次方的结论,即黑洞的热辐射总是满足广义Stefan-Boltzmann定律。导出的广义Stefan-Boltzmann系数不再是一个恒量,当截断距离以及薄膜厚度选定后,它是一个与黑洞的质量、黑洞视界面附近的时空度规以及辐射粒子的种类有关的比例系数。得到了当截断距离和薄膜厚度取定后,距Schwarzschild黑洞遥远的观测者所接收到的辐射能通量与薄层膜内辐射粒子沿径向的平均泻流速率成正比,与观测者到黑洞之间的距离的平方成反比。     

红外测温原理及误差分析

从黑体辐射原理出发分析了红外测温的工作原理,推导了它的数学模型,描述了物体的辐射功率与波长、温度之间的关系,即红外测温必须根据实际测温范围,选择不同的工作波长．通过具体应用电路的实验数据,从环境、反射率、距离系数等几个方面,探讨和分析了测量精度的原因,得出了环境温度与被测目标温度之间的相互关系,验证了环境温度是红外测温产生误差的主要因素,并为消除测量误差提出了改进方法．     

特定电磁辐射及其广泛的生物学效应

所谓“特定电磁辐射”,简言之,是指由经过特别选定的多种物质及其不同存在状态的组合,在一定温度场的作用下,所发射的波长从紫外0.2微米,包括可见光至红外50微米间的电磁波。 科学家们对不同波长的电磁波对生物的影响进行了长期而深入的研究,并取得了丰硕的成果。但某些从事热辐射对生物影响的研究者,不妥当地引用了“热辐射功率仅与作用温度,物体黑度有关,与发射物质种类无关”的旨在描述热辐射规律的观点。认为,只要波谱范围,温度、热流量相同,不论由什么物质,以什么存在状态所发射的电磁波对生物的影响程度也应相同。然而本文作者提出了不同见解,认为不仅波谱范围、温度、照度以及热流量对生物有关,而且辐射物质的种类、数量以及它们的存在状态……即辐射体的本征构象对生物将要产生更为重要的影响。这是因为不同物质发射的光量子流特征、携带的信息不同,对生物影响也不同之故。按此理论研制的特定电磁波辐射器(简称T.D.P)已用于医疗、农业、畜牧兽医和其它领域。     

比色测温的波长选择

介绍了辐射测温的基本原理,以比色测温的原理为基础,探讨在辐射测温中波长选择的方法原则.通过黑体能流密度的推导,对输出电压比值范围、信噪比方面做了详细的分析,得出具体的数据来判断被测物体的温度对波长的要求,并且对窄带滤镜代替单点波长计算的方法的合理性进行了证明.文中波长选择的方式方法适用于各个温度段在使用辐射测温时的波长选择.文章最后通过测温系统得到的实验数据证明了波长选择的正确性,基本做到消去一部分发射率的影响.     

静态球对称Dilaton-Maxwell黑洞的辐射能通量及辐射功率

利用黑洞的薄膜模型,研究了静态球对称Dilaton-Maxwell黑洞的热辐射规律。得到了黑洞的辐射能通量正比于黑洞视界温度四次方的结论,即黑洞的热辐射满足广义Stefan-Boltzmann定律。利用静态球对称黑洞的热质点模型,得到了当截断的固有距离η、黑洞的质量m及电荷Q取定后,距黑洞遥远的观察者所接受到的辐射能通量与观察者到黑洞之间的距离的平方成反比。     

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…     

砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应

应用统计物理方法研究了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射效应.导出了高增益砷化镓光导开关中电流丝的自发辐射规律,在砷化镓样品中引入复合辐射强度与辐射的波长分布函数的概念,近似确定了高增益砷化镓光导开关中电流丝的平均辐射复合系数为(883 nm)≈0.1125,导出了各辐射波长的辐射复合系数与平均辐射复合系数之间的关系,验证了峰值波长为890 nm的光输出能量与实验观察结果吻合,在理论上揭示了电流丝顶部的光生载流子密度的分布规律.结果表明:电流丝的体积面积比值和电流丝内平均载流子密度是影响电流丝辐射效应的两个主要因素,波长876 nm的辐射在紧邻电流丝顶部产生的最大载流子密度具有主导作用,最大光生载流子密度比电流丝内平均载流子密度小1–2个数量级.     

人体穴位红外辐射光谱特征

用PHE201体表红外光谱仪进行了一系列人体体表红外辐射光谱的检测，发现了人体红外辐射光谱在2—3μm与黑体辐射差别较大，说明人体表面存在热致红外辐射外的其他红外辐射．正常人与冠心病人左侧内关穴归一化红外辐射强度在1．5—3．7μm波段有明显差异性．通过与ATP水解反应过程中释放的红外光谱比较推测可以用能量代谢解释2—3μm处的峰值．用激光照射肥大细胞可引起肥大细胞脱颗粒现象，说明中医灸法和激光穴位照射可引起肥大细胞脱颗粒而产生生理效应．     

着火空间二维平面热辐射通量分布工程计算方法

文章利用固体火焰辐射模型,以网格划分的方法发展了一种空间二维平面热辐射通量的工程计算方法,利用C语言编制简单的计算程序,计算出着火空间二维平面热辐射通量的分布,在计算过程中应用了美国Nuclear Regulatory Commission(NRC)发布的计算公式,保证了计算结果的准确性,为火灾中热辐射通量的工程计算提供了一定的思路和方法。     

PASCO实验中Leslie辐射源的研究

Leslie辐射源是PASCO热辐射实验装置中的一个热源，它有四个不同表面的铝质正方体。通过实验测量Leslie辐射源不同表面的辐射情况，研究了辐射与表面温度、位置的关系，并阐述了粗糙面小孔不是黑体的实验依据。经过对采集数据的分析可以看出，实验结果与理论有较好的符合，对热辐射探测具有指导意义。     

光电比色高温仪的研究

1　前言目前人们测量物体表面温度时 ,通常是利用光学高温计和全辐射高温计 ,但是其测量准确度常常要受到被测物体表面黑度变化和中间介质等因素的影响 ,因而引起测量误差。但是若采用光电比色高温法测量物体表面温度 ,就可以减小上述因素的影响。2　光电比色高温法测温原理光电比色高温法是利用物体在两个不同辐射波长下的亮度比来实现测温 ,对于温度为Ｔ1的黑体 ,由维恩公式可得其辐射波长为λ1、λ2 (λ1<λ2 )的亮度分别为Ｂｏλ1=ＣＣ1λ1-5 ｅ-Ｃ2λ1Ｔ1　　　Ｂｏλ2 =ＣＣ1λ2 -5 ｅ-Ｃ2λ2 Ｔ1两式相除并取对数 ,整理后则得Ｔ1=Ｃ2…