發(fā)布時(shí)間：2021-06-26 13:28

　　介紹了中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院研制的真空汞固定點(diǎn)黑體輻射源的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能測(cè)試結(jié)果和不確定度分析。真空汞固定點(diǎn)黑體輻射源灌注的是純度為99. 9999%的高純汞,黑體空腔開(kāi)口直徑為25 mm,空腔內(nèi)徑為28 mm,深度為260 mm,表面噴涂了NEXTEL 811-21高發(fā)射率涂層,采用基于蒙特卡羅黑體發(fā)射率仿真計(jì)算的方法,計(jì)算了黑體空腔在波長(zhǎng)為8～14μm的發(fā)射率,結(jié)果優(yōu)于0. 9999;在真空環(huán)境下,測(cè)試了真空汞固定點(diǎn)黑體輻射源的溫坪曲線(xiàn)和重復(fù)性等主要技術(shù)指標(biāo),結(jié)果表明真空汞固定點(diǎn)黑體輻射源溫坪穩(wěn)定性?xún)?yōu)于2 m K,多次重復(fù)性?xún)?yōu)于1 m K;分析了真空汞固定點(diǎn)黑體輻射源的不確定度來(lái)源,其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為16 m K。 

【文章來(lái)源】：計(jì)量學(xué)報(bào). 2020,41(04)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

真空汞固定點(diǎn)黑體輻射源的整體設(shè)計(jì)方案

使用基于蒙特卡羅黑體發(fā)射率仿真軟件STEEP3計(jì)算了黑體空腔法向發(fā)射率。根據(jù)黑體空腔尺寸建立黑體空腔模型，將黑體腔內(nèi)壁表面噴涂的高發(fā)射率涂層(NEXTEL 811-21)的光譜發(fā)射率特性導(dǎo)入該黑體空腔涂層屬性中。在8～14μm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，黑體空腔等溫時(shí)的法向發(fā)射率大于0.999 9。仿真計(jì)算結(jié)果如圖2所示。3.2 汞黑體空腔發(fā)射率的測(cè)量

在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院建立的基于控制環(huán)境輻射的發(fā)射率測(cè)量裝置中測(cè)量汞黑體的空腔發(fā)射率[16,17]。此裝置包含兩種測(cè)量方式，第一種是通過(guò)紅外輻射溫度計(jì)(TRT)快速測(cè)量黑體8～14μm譜段的發(fā)射率;第二種是利用FTIR測(cè)量黑體的光譜發(fā)射率。該發(fā)射率測(cè)量裝置主要包括放置在黑體腔開(kāi)口前的常溫(或高溫)輻射板、降低雜散輻射的水冷光闌、平面反射鏡、TRT、FTIR、電控平移臺(tái)、精密測(cè)溫儀(ASLF500)及計(jì)算機(jī)采集系統(tǒng)等。裝置示意圖如圖3所示。此發(fā)射率測(cè)量裝置工作在室溫大氣環(huán)境下。如圖3所示，將汞固定點(diǎn)黑體安裝于該裝置的待測(cè)黑體位置，并瞄準(zhǔn)汞固定點(diǎn)黑體空腔口部;使用TRT(或FTIR)測(cè)量汞黑體的輻射亮度信號(hào)，在汞固定點(diǎn)黑體前放置2個(gè)不同溫度的高發(fā)射率的輻射板，通過(guò)電控平移臺(tái)將2個(gè)輻射板交替移動(dòng)于黑體正前方，即可實(shí)現(xiàn)控制環(huán)境輻射的黑體發(fā)射率測(cè)量。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)測(cè)量汞固定點(diǎn)黑體反射的能量變化，計(jì)算出汞固定點(diǎn)黑體的反射率從而得到其發(fā)射率。實(shí)驗(yàn)流程為，將輻射板移動(dòng)到黑體輻射源口部和水冷光闌之間，由TRT(FTIR)測(cè)得黑體輻射源的輻射信號(hào)，與此同時(shí)使用ASLF500采集汞固定點(diǎn)黑體、常溫輻射板和高溫輻射板的接觸溫度，并記錄室溫;如此反復(fù)測(cè)量10次。取10次結(jié)果的平均值為黑體空腔發(fā)射率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:TRT測(cè)量汞固定點(diǎn)黑體空腔發(fā)射率為0.999 7;光譜儀測(cè)量結(jié)果在波長(zhǎng)為8～14μm的范圍內(nèi)優(yōu)于0.999 8。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3251431