导读:本文包含了黑体辐射源论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:空间基准黑体辐射源,在轨发射率测量,量子级联激光器,热辐射环
黑体辐射源论文文献综述
宋健[1]（2019）在《空间基准黑体辐射源溯源技术及在轨发射率测量技术研究》一文中研究指出红外遥感的发展方向是高光谱分辨和高定量化。特别是,在气候变化观测和数值天气预报等领域对红外遥感数据的定量化水平要求越来越高。比如,气候变化监测要求来自红外遥感载荷的测量数据满足不确定度水平优于0.1 K和10年间的稳定性优于0.04 K。如此高的定量化水平对红外遥感载荷的研制提出了前所未有的重大挑战,要实现此目标不仅需要稳定的红外探测仪器,还需要高精度的在轨辐射定标黑体源。同时如此高的长期稳定性指标还要求红外遥感仪器在轨运行期间能够始终保证其量值的有效性。基于上述重大应用需求,设计和研制了空间基准黑体辐射源。使其达到温度稳定度优于0.01 K,不确定度优于0.15 K的技术指标。设计了微型相变固定点装置安装在黑体腔上,利用国际温标定义的温度基准点-相变固定点在黑体腔上获得相变坪台实现对黑体上的温度计进行在轨的校准,从而将黑体温度溯源到国际温标。微型镓相变固定点长达3年的稳定性实验结果优于3 mK,微型水,镓,镓-铟,镓-锡,镓-锌,水杨酸苯酯和丁二腈等7种固定点的不确定度优于10 mK(k=2)。在空间黑体辐射源的核心指标发射率的测量方面提出了基于控制环境辐射的在轨发射率测量方法和基于黑体腔法向-半球反射特性的在轨发射率测量方法,两种方法相互验证用于在轨测量黑体腔的发射率。通过以上技术方案和实验验证,实现了空间基准黑体辐射源温度和发射率两个关键参数的在轨校准和测量。基于受控背景辐射的在轨发射率测量方法在黑体前部设置高发射率的热辐射环,实现照射到黑体的背景辐射大部分来自热辐射环的辐射。通过改变热辐射环的温度控制照射到黑体的背景辐射,利用测量黑体腔反射的背景辐射的变化量计算黑体腔的反射率从而获得黑体腔的发射率。利用该方法测量了Pyromark,811-21,JSC-3和碳纳米阵列四种高发射率涂层的发射率,其结果分别为0.901,0.964,0.979和0.997。通过扫描电镜获得了涂层的表面微结构,并进一步分析了涂层表面微结构的差异对其发射率的影响,即涂层表面结构复杂蓬松多孔其发射率更高。利用该装置分别测量了空间基准黑体辐射源的8μm~14μm谱段发射率和光谱发射率,其在相同光谱下的结果一致性优于0.06%。系统的评价了该方法的不确定度贡献,该方法的测量标准不确定度为0.145%。提出了基于黑体法向-半球反射特性的发射率测量方法。该方法充分考虑空间黑体辐射源工作环境,利用量子级联激光器作为光源沿法向照射黑体腔。通过测量黑体腔法向反射的激光功率以及黑体腔法向-半球反射特性推算黑体腔半球方向反射的激光功率,再通过黑体腔半球方向反射的激光功率与激光出射功率的比值计算得到黑体腔的发射率。该方法测量的黑体发射率结果与基于受控背景辐射的发射率测量方法等在相同光谱下的结果差异小于0.06%。系统的评价了该方法的不确定度贡献,该方法标准不确定度为0.19%。通过研究空间基准黑体辐射源实验室量值比对方法验证了空间基准黑体辐射源的辐射量值的精度。以真空低背景红外高光谱亮温计量标准装置为基础提出了实验室量值溯源和比对方法,通过傅里叶光谱仪将高精度的实验室标准黑体的光谱辐射量值与相同温度下空间基准黑体辐射源的光谱辐射量值进行比对。真空低背景红外高光谱亮温计量标准装置的不确定度为0.036 K@190 K(10μm),0.026 K@300 K(10μm),0.030 K@400 K(10μm)。在273 K~313 K温度范围内对空间基准黑体辐射源的实验验证了其辐射量值有效性。在每个测试温度点下800 cm~(-1)~1400 cm~(-1)光谱范围内大部分波数下理论计算值与实际测量结果差异小于10 mK。空间基准黑体辐射源的性能测试结果表明黑体源的温度稳定性优于10 mK,在不同温度下黑体腔底部的温度均匀性优于10 mK,其轴向温度均匀性优于38 mK。空间基准黑体辐射源的不确定度优于50 mK。通过对黑体的温度和发射率两个关键参数在轨校准和测量技术和方法的研究,保证了空间黑体辐射源在轨运行期间量值的准确性和有效性。通过基于受控背景辐射的发射率测量方法和基于黑体法向-半球反射特性的黑体发射率测量方法研究为黑体辐射源发射率的在轨测量和验证奠定了坚实的基础。通过高精度黑体实验室量值溯源和量值比对方法的研究对空间基准黑体辐射源的量值有效性进行了验证。通过对空间基准黑体辐射源设计和在轨发射率测量方法的研究对提高红外遥感载荷的定量化水平具有重要意义。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)》期刊2019-06-01）
常安邦[2]（2019）在《面黑体辐射源的设计研制与测试》一文中研究指出近些年来,红外技术发展迅速,红外探测设备被广泛的应用于空间遥感、资源探测及军事侦察等领域,随之而来的是对信息定量化应用水平需求的不断提高。对红外探测设备进行准确的辐射定标,是信息定量化应用的基础与前提条件。面黑体辐射源相较于传统的腔式黑体具有更大的定标口径以及更小的体积和重量,更适宜作为星载辐射定标设备。本文针对面黑体的星载应用优势,以及未来信息定量化应用水平的迫切需求,完成了大口径、高发射率、高温度均匀性的面黑体辐射源的设计、研制以及性能测试验证。主要研究工作如下:(1)建立适用于V形槽结构面源黑体辐射特性的理论分析方法,并对不同结构参数的同心圆V形槽结构面源黑体的辐射特性进行理论分析。利用Monte-Carlo法建立辐射分析模型,编制C语言计算程序,对面源黑体的有效发射率进行计算,分析V形槽夹角为10~?~90~?(间隔为5~?),涂层发射率0.50~0.95(间隔为0.05)的条件下,面源黑体有效发射率的变化规律;而后,利用ANSYS有限元分析软件对V型槽面源黑体进行建模以及热稳态仿真,研究微腔夹角以及槽深度对面源黑体轴向温度均匀性的影响规律。结合对有效发射率以及温度均匀性两方面的分析,为面黑体的研制提供理论依据。(2)面黑体辐射面通过设置套筒结构能够显着提高发射率和温度均匀性,论文建立适用于V形槽结构面黑体辐射特性分析的积分方程法,分析套筒长度对黑体辐射源有效发射率的影响,为套筒长度的选择提供了参考依据。在此基础上,论文通过对辐射源制造材料进行合理选择,设计温度控制系统,完成面黑体辐射源的整体设计与研制。(3)为检验所研制的面黑体是否达到设计指标要求,论文最后对面黑体辐射源进行实验测试。首先利用傅里叶光谱仪对面黑体进行光谱分析,验证辐射源工作波段满足指标要求;而后对面黑体辐射源的温度均匀性进行实验测试,结果表明所研制的面黑体辐射源温度均匀性满足?0.1~?C的指标要求;最后通过所建立的有效发射率分析模型对有其效发射率进行评估,有效发射率优于0.99,满足技术指标要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
胡朝云,郝小鹏,宋健,文平,常稼强[3]（2019）在《红外高光谱大气探测仪星载固定点黑体辐射源的研制》一文中研究指出介绍了中国计量科学研究院为风云叁号05星红外高光谱大气探测仪研制的微型镓固定点星载黑体辐射源。设计了黑体辐射源空腔,其有效发射率优于0. 997。针对星载固定点黑体辐射源的结构设计和性能测试展开了研究:星载固定点黑体辐射源17℃的温度均匀性仿真结果优于0. 01℃;黑体辐射源在真空下均匀性优于0. 02℃,稳定性优于0. 002℃(90 min内);在通过满足航天应用的力学冲击等实验后,镓固定点的复现性优于0. 03℃;微型固定点相变温坪复现实验加热功率与拐点值之间存在较好的线性关系。(本文来源于《计量学报》期刊2019年02期）
云泽荣,王志刚,王景辉[4]（2019）在《基于ADRC的黑体辐射源温控系统》一文中研究指出黑体辐射源广泛用于红外成像系统的校正,在实际应用中要求黑体空腔在整个腔面区域上具有稳定、均匀的温度场,为了提高控温精度,本文设计了一种基于自抗扰控制的黑体辐射源温度控制系统。首先,基于黑体辐射源的数学模型,在MATLAB/Simulink环境下进行ADRC控制算法的仿真,并与传统的PID和Smith预估计控制算法进行比较。仿真结果表明自抗扰控制算法具有响应快、精度高以及良好的设定值跟踪能力;其次,利用LabVIEW软件的图形化编程实现了离散ADRC的编程;最后,在Compact RIO实时控制器中实现黑体辐射源的温度控制和实验数据的采集。实验结果表明,此温控系统提高了黑体控温的精度,温度稳定性优于0.03℃/10 min,并且该算法有着更强的自抗扰能力。自抗扰控制算法通过对系统状态与未知扰动进行实时的观测和有效的补偿,提高了黑体辐射源的控温品质。(本文来源于《红外技术》期刊2019年03期）
舒心,郝小鹏,宋健,原遵东,薛生虎[5]（2019）在《100～400 K真空红外亮温标准黑体辐射源研制》一文中研究指出介绍了中国计量科学研究院研制的100～400 K真空红外亮温标准黑体辐射源的工作原理、结构、性能测试方法及测试结果。黑体辐射源通过液氮制冷与3温区控制实现了100～400 K范围内的温度控制。在真空环境下,测试了其在温度范围100～400 K轴向温度均匀性、底部温度稳定性等技术指标,结果表明均匀性优于0. 120K,控温稳定性优于0. 020 K/20 min;在室温大气环境下,利用基于控制环境辐射的发射率测量方法测量了黑体空腔发射率,空腔法向发射率为0. 9998。采用基于蒙特卡罗黑体发射率仿真计算方法分析轴向温度均匀性对空腔发射率的影响,分析了标准黑体辐射源的不确定度来源,在8～16μm波长亮度温度的合成标准不确定度优于0. 030 K。(本文来源于《计量学报》期刊2019年01期）
胡方德,胡民康,胡婷,余鑫,张格斐[6]（2018）在《一种基于半导体制冷器黑体辐射源的温度控制器设计》一文中研究指出为了实现某红外便携式检测系统中黑体辐射源温差的快速、准确控制,设计了基于半导体制冷器的电路单元,以单片机为控制核心,由高精度铂电阻温度传感器、温度采集及处理电路、TEC驱电路共同组成温度控制器,通过对铂电阻的非线性补偿,使温度检测达到较高的精度。测试结果表明,其温控精度可达±0.05℃,达到了设计指标要求。(本文来源于《湖南文理学院学报(自然科学版)》期刊2018年03期）
东旸[7]（2018）在《一种大型黑体辐射源测控系统的设计》一文中研究指出为了满足近年来国内飞速发展的红外测控的定标需求,设计出了一种能满足更宽大视场角以及更高分辨率红外探测系统的测控定标用黑体辐射源的测控系统。采用7075冷处理锻压合金制成该大型黑体辐射源的面本体黑体辐射面,其有效辐射面积达到1200 mm×1200 mm。对于该尺寸的大型黑体辐射源,国内并没有现成的测控控制方法与手段来验证其技术指标是否达到设计要求。根据大型黑体的主要技术指标要求,给出了黑体测控及控制方法,并通过实际测控取得的数据验证了黑体测控系统的准确性。(本文来源于《红外》期刊2018年08期）
李亚,王景辉,孙坚,徐红伟,云泽荣[8]（2018）在《冰点槽空腔黑体辐射源实验研究》一文中研究指出使用铜圆柱圆锥形黑体辐射源空腔,F500型高精密温度测温仪和TRTⅡ辐射温度计,搭建冰点槽黑体辐射源及性能测试系统,完成冰点黑体辐射源空腔温度的均匀性和稳定性实验。实验验证了冰点条件下黑体辐射源空腔用于红外辐射温度计校准,利用冰点开展量值传递的可行性。实验测得冰点槽黑体辐射源空腔温场环境稳定性在0.001℃/30 min,均匀性不超过0.001℃,黑体辐射源空腔腔底稳定性为0.03℃/20min,均匀性优于0.024℃,验证了在给定的气压条件下,可利用基于冰点作为冰点槽黑体辐射源固定点,其性能良好,可用于红外辐射温度计在冰点的稳定性测试和校准。(本文来源于《光电子·激光》期刊2018年08期）
徐含青,郭智伟,韦维,胡涵星[9]（2018）在《基于VBA实现黑体辐射源发射率偏离1引起有效亮度温度修正》一文中研究指出按照最新的工作用辐射温度计检定规程和辐射测温用-10～200℃黑体辐射源校准规范要求,需要根据有效亮度温度概念,通过对黑体辐射源进行发射率影响修正和环境辐射误差修正,文章对有效亮度温度发射率影响数学模型,使用VBA语言,研究二分算法,高效实现有效亮度温度与实际温度的修正计算,从而为日常检定、校准工作提供了有力的技术保障。(本文来源于《计量技术》期刊2018年06期）
刘杰[10]（2018）在《微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化》一文中研究指出随着科学技术的快速发展,微波辐射测量设备在科学研究和工业领域中得到了广泛的应用,特别是在资源勘测、气象预报、灾难预防、气候检测等方面有着重要的战略意义。黑体辐射源可以为微波探测设备提供可靠的测量基准,是探测设备最重要的组成部分。而黑体辐射源的辐射性能则可以决定这些测量设备的精确度,因此为了能够得到准确的测量数据,必须提高黑体辐射源的辐射性能,所以对黑体辐射源的研究就显得非常重要。理想的黑体辐射源内部温度场是均匀等温场,但是现实中黑体辐射源内部温度场存在着温度梯度,这对黑体辐射源的定标精度有着不利的影响。本文主要针对黑体辐射源的温度场进行研究,完善黑体定标源结构,提高定标精度,设计出一套性能比较优异的黑体辐射源。论文主要研究内容如下:(1)通过查阅相关资料,依据国内外黑体辐射源的研究状况,提出黑体辐射源温度场目前存在着的问题,概述本文研究的意义。(2)根据黑体辐射源的技术要求,进行详细结构设计和温度控制系统设计,结构设计包括涂覆锥体的设计和加工方法、定标板的设计、加热装置的设计和保温材料的选择。而温度控制系统是以单片机STC12C5A60S2为温度控制核心,利用PID对温度进行控制调节,使黑体辐射源的温度精确达到设定温度。(3)应用ANSYS软件对黑体辐射源的温度场进行了热仿真分析,针对温度仿真结果,对黑体辐射源的部分结构进行优化设计,对优化后的结构进行热仿真分析,最后得出结构的最优方案。(4)根据黑体辐射源的结构特点,对锥体进行温度测量试验,并与仿真结果进行比较,验证模型仿真结果的正确性。通过对黑体辐射源结构优化设计,最大程度的减小黑体辐射源腔体内的温度梯度,提高了黑体辐射源的温度均匀性,满足技术指标的要求。通过试验测试结果验证了仿真的准确性,同时也证明热仿真模拟计算方法的可行性。论文的研究成果对后续的黑体辐射源研究和工程应用提供了一定的参考价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
黑体辐射源论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年来,红外技术发展迅速,红外探测设备被广泛的应用于空间遥感、资源探测及军事侦察等领域,随之而来的是对信息定量化应用水平需求的不断提高。对红外探测设备进行准确的辐射定标,是信息定量化应用的基础与前提条件。面黑体辐射源相较于传统的腔式黑体具有更大的定标口径以及更小的体积和重量,更适宜作为星载辐射定标设备。本文针对面黑体的星载应用优势,以及未来信息定量化应用水平的迫切需求,完成了大口径、高发射率、高温度均匀性的面黑体辐射源的设计、研制以及性能测试验证。主要研究工作如下:(1)建立适用于V形槽结构面源黑体辐射特性的理论分析方法,并对不同结构参数的同心圆V形槽结构面源黑体的辐射特性进行理论分析。利用Monte-Carlo法建立辐射分析模型,编制C语言计算程序,对面源黑体的有效发射率进行计算,分析V形槽夹角为10~?~90~?(间隔为5~?),涂层发射率0.50~0.95(间隔为0.05)的条件下,面源黑体有效发射率的变化规律;而后,利用ANSYS有限元分析软件对V型槽面源黑体进行建模以及热稳态仿真,研究微腔夹角以及槽深度对面源黑体轴向温度均匀性的影响规律。结合对有效发射率以及温度均匀性两方面的分析,为面黑体的研制提供理论依据。(2)面黑体辐射面通过设置套筒结构能够显着提高发射率和温度均匀性,论文建立适用于V形槽结构面黑体辐射特性分析的积分方程法,分析套筒长度对黑体辐射源有效发射率的影响,为套筒长度的选择提供了参考依据。在此基础上,论文通过对辐射源制造材料进行合理选择,设计温度控制系统,完成面黑体辐射源的整体设计与研制。(3)为检验所研制的面黑体是否达到设计指标要求,论文最后对面黑体辐射源进行实验测试。首先利用傅里叶光谱仪对面黑体进行光谱分析,验证辐射源工作波段满足指标要求;而后对面黑体辐射源的温度均匀性进行实验测试,结果表明所研制的面黑体辐射源温度均匀性满足?0.1~?C的指标要求;最后通过所建立的有效发射率分析模型对有其效发射率进行评估,有效发射率优于0.99,满足技术指标要求。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
黑体辐射源论文参考文献
[1].宋健.空间基准黑体辐射源溯源技术及在轨发射率测量技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所).2019
[2].常安邦.面黑体辐射源的设计研制与测试[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].胡朝云,郝小鹏,宋健,文平,常稼强.红外高光谱大气探测仪星载固定点黑体辐射源的研制[J].计量学报.2019
[4].云泽荣,王志刚,王景辉.基于ADRC的黑体辐射源温控系统[J].红外技术.2019
[5].舒心,郝小鹏,宋健,原遵东,薛生虎.100～400K真空红外亮温标准黑体辐射源研制[J].计量学报.2019
[6].胡方德,胡民康,胡婷,余鑫,张格斐.一种基于半导体制冷器黑体辐射源的温度控制器设计[J].湖南文理学院学报(自然科学版).2018
[7].东旸.一种大型黑体辐射源测控系统的设计[J].红外.2018
[8].李亚,王景辉,孙坚,徐红伟,云泽荣.冰点槽空腔黑体辐射源实验研究[J].光电子·激光.2018
[9].徐含青,郭智伟,韦维,胡涵星.基于VBA实现黑体辐射源发射率偏离1引起有效亮度温度修正[J].计量技术.2018
[10].刘杰.微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化[D].吉林大学.2018