滤光片辐射计绝对光谱响应度的测量

摘要

辐射法是目前对高温进行热力学温度测量的重要方法,光谱辐射法是可预见的用热力学温度替代国际温标高温段的方法。绝对辐射温度计不依赖于任何参考温度,直接测量黑体的热力学温度。
　　 滤光片辐射计是绝对辐射计的一个重要组成部分,其光谱响应度分度水平直接影响着热力学温度测量水平。课题中滤光片辐射计的绝对照度光谱响应度是基于与陷阱探测器比较的方法测量得到。国际上基于可调谐激光和基于单色仪的两种测量方案,课题根据实际情况确定采用单色仪方案来测量滤光片辐射计的绝对照度光谱响应度。
　　 论文首先概述了辐射测温的发展与现状,介绍了软件实现平台LabVIEW。再基于长短焦距串联耦合双单色仪提取单色光,运用LabVIEW实现装置设备的自动控制和数据采集、处理、存储和显示,建立滤光片辐射计光谱响应度的测量装置。采用具有线光谱的氖灯和汞灯谱线作为波长标准谱线,研究光谱响应度测量装置中长短焦距串联耦合双单色仪系统的波长特性；采用卤钨灯作为连续光谱源实现滤光片辐射计光谱响应度的分度测量。采用国际较为常用的中心波长和响应度与待测源亮度乘积的积分方式,对滤光片辐射计响应度测量的不确定度水平进行评估,亮度与照度响应度乘积的积分标准不确定度小于8.9×10-4。
　　 系统的运行及实验数据证明了该系统一定的测量精度、可靠性和工作效率,达到了课题目标中滤光片辐射计光谱响应度的精度要求。

目录

文摘

英文文摘

CONTENTS

符号说明

第一章 绪论

1.1 选题背景

1.2 研究的目的和意义

1.3 国内外现状

1.4 LabVIEW在装置中的应用

1.5 本文研究的内容

第二章 滤光片辐射计绝对光谱响应度测量原理

2.1 热力学温度测量

2.1.1 辐射测温特点

2.1.2 开尔文新定义

2.1.3 热力学温度测量方案

2.1.4 热力学温度测量系统

2.2 滤光片辐射计光谱响应度测量原理

2.3 小结

第三章 实验装置的搭建

3.1 硬件光路设计

3.1.1 整体设计

3.1.2 入射到探测器光的调整

3.2 硬件光路装置介绍

3.2.1 光源

3.2.2 单色仪

3.2.3 滤光片辐射计

3.2.4 标准(陷阱)探测器

3.2.5 放大器和电测仪表

3.2.6 辅助装置

3.3 小结

第四章 光谱相应度测量装置自动化实现

4.1 LabVIEW软件平台及相关介绍

4.2 装置软件实现

4.2.1 公用的子Ⅵ

4.2.2 波长标定实验

4.2.3 滤光片辐射计光谱响应度测量

4.2.4 数据的保存与查询

第五章 绝对光谱响应测量装置性能研究

5.1 杂散光实验研究

5.2 单色仪波长标定及其性能实验研究

5.2.1 典型谱线选择与确定

5.2.2 单色仪波长标定

5.3 滤光片辐射计绝对照度光谱响应度测量

5.4 滤光片辐射计的非线性

5.4.1 测量方案

5.4.2 实验装置

5.4.3 测量原理

5.4.4 测量结果

5.5 不确定度评定

第六章 结论

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

研究成果及发表的学术论文

致谢

作者及导师简介