含微腔结构面黑体源温度非均匀性对辐射特性影响的研究

发布时间：2024-04-12 04:20

　　随着红外遥感技术的发展迅猛,红外测量设备在卫星对地观测、军事战略部署、辅助气象观测以及灾情的监测防治等领域被广泛应用。随着技术的不断发展、红外遥感信息定量化应用水平需求的不断提高,对红外测量设备的定标精度提出了越来越高的要求。大口径的面黑体源因其辐射口径大、体积小、重量轻、方便全视场定标以及适合星上应用等优势逐渐成为研究与应用的焦点。面黑体源根据结构形式,可分为不含微腔结构和含微腔结构两种:不含微腔结构的面黑体辐射特性主要依赖于高发射率涂层材料的本征发射率,随着时间的推移,容易受到环境污染以及涂层性能衰减的影响;而含微腔结构的面黑体源在表面高发射率涂层的基础上加入了黑体腔式效应,能够更好地保障辐射特性的长期稳定,更适合空间环境长期应用。然而,通过实验我们发现含微腔面黑体源会因其结构特性、工作温度、加热方式、工作环境与条件等因素造成明显的温度非均匀性,这不仅会影响其辐射特性评估结果,当以其为标准化设备进行辐射定标时,势必会对红外辐射测量精度以及遥感信息的定量化应用产生更为深远的影响。针对以上问题,为了回答微腔结构设计参数、工作温度等因素对温度非均匀性的影响程度、温度非均匀性对黑体辐射特性...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1德国PTB研制的红外校准设备美国研制的中低温背景温度校准装置以及地面和星载定标装置中采用热管对黑体空腔进行加热和精确控制，温度工作范围为77～523K，稳定性<0.02K

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-4-图1-1德国PTB研制的红外校准设备美国研制的中低温背景温度校准装置以及地面和星载定标装置中采用热管对黑体空腔进行加热和精确控制，温度工作范围为77~523K，稳定性<0.02K。装置中采用了水、水银、镓固定点黑体辐射源以及4个变温黑体辐射源[....

图1-2哈尔滨工业大学研制的面黑体源

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-5-图1-2哈尔滨工业大学研制的面黑体源1.2.2黑体辐射特性评估计算方法黑体腔的发射率可以用来表征其辐射特性，但这种描述需要首先求出腔壁各处分布的局部发射率。由于红外标定和测试的精确程度会被发射率的理论计算结果直接影响，因此在设计制造黑体源之前进....

图1-3V槽面源黑体径向温度均匀性分析

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-随着技术的发展，红外技术对黑体辐射源的辐射特性要求越来越高，因追求高辐射特性而导致的黑体设计腔口增大使得恒温油浴和不均匀电阻丝的加热方式产生很大的温度梯度，这就造成了热管技术的广泛合理应用。为追求温度分布更均匀的加热方式，许多黑体辐射源开始结合....

图1-4微波辐射计黑体温度云图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-7-随着技术的发展，红外技术对黑体辐射源的辐射特性要求越来越高，因追求高辐射特性而导致的黑体设计腔口增大使得恒温油浴和不均匀电阻丝的加热方式产生很大的温度梯度，这就造成了热管技术的广泛合理应用。为追求温度分布更均匀的加热方式，许多黑体辐射源开始结合....

本文编号：3951656