一种平面型毫米波黑体辐射源装置

摘要

本发明提供了一种平面型毫米波黑体辐射源装置，其在毫米波/太赫兹波段具有高发射率，可以用作毫米波/太赫兹探测设备校准的标准辐射源。其包括：加热装置层、第一加热导热层、第二导热层、聚四氟乙烯板材、封装框架、温度控制系统；所述封装框架的一端面敞口，所述封装框架包括底板、外围板，所述加热装置层叠装于底板的内壁，所述第一加热导热层的加热面贴合所述加热装置层的加热层表面，所述第一加热导热层具体为金属板材，所述金属板材的背离所述底板的导热表面上布置有若干凸起的锥体结构，所述第二导热层仿形于所述金属板材的导热表面布置、设置有若干凸起的第二锥体结构。

说明书

技术领域

本发明涉及毫米波探测的技术领域，具体为一种平面型毫米波黑体辐射源装置。

背景技术

作为标准源，黑体辐射源主要用于辐射探测设备的校准。现有的黑体辐射源分两种类型：腔式黑体辐射源和面源黑体辐射源。

腔式黑体辐射源结构的关键在于等温空腔的设计，加热装置对黑体空腔进行加热使其内壁获得均匀的温度场，空腔内壁的黑体辐射材料向外辐射电磁波。其缺点在于无法做成大口径的黑体辐射源；

面源黑体辐射源结构示意图如图1所示，其包括黑体辐射材料层1、加热装置2、温度传感器3、温度控制系统4，现有黑体辐射源用于红外波段(波长小于1毫米)的设备校准，在毫米波/太赫兹波段，黑体辐射源的发射率低，无法用作毫米波/太赫兹的标准辐射源。究其原因，是因为现有的面源黑体辐射源结构的表面易受到环境影响热能散失过快，且加热的集中度不够，故急需研发一款能够作为平面型毫米波黑体辐射源的结构。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种平面型毫米波黑体辐射源装置，其在毫米波/太赫兹波段具有高发射率，可以用作毫米波/太赫兹探测设备校准的标准辐射源。

一种平面型毫米波黑体辐射源装置，其特征在于，其包括：

加热装置层；

第一加热导热层；

第二导热层；

聚四氟乙烯板材；

封装框架；

温度控制系统；

所述封装框架的一端面敞口，所述封装框架包括底板、外围板，所述加热装置层叠装于底板的内壁，所述第一加热导热层的加热面贴合所述加热装置层的加热层表面，所述第一加热导热层具体为金属板材，所述金属板材的背离所述底板的导热表面上布置有若干凸起的锥体结构，所述第二导热层仿形于所述金属板材的导热表面布置、设置有若干凸起的第二锥体结构，所述聚四氟乙烯板材盖装于所述第二导热层的外表面，所述聚四氟乙烯板材的两表面均为平面结构，所述聚四氟乙烯板材盖装于封装框架的敞口面，所述外围板将聚四氟乙烯板材、第二导热层、第一加热导热层、加热装置层的厚度方向封装连接，所述加热装置层的对应于底板的位置开设有连通导线外接外部的温度控制系统。

其进一步特征在于：

所述加热装置层内设置有温度传感器，所述温度传感器的测温端连接至所述第一加热导热层，确保对于温度的实时监控，所述温度传感器通过导线外接外部的温度控制系统；

所述第二导热层具体为导热硅胶层，所述导热硅胶层的外表面还涂布有碳化硅涂层，确保导热充分、且稳定可靠；

所述第一加热导热层具体为铜层，所述铜层的外表面为导热表面，所述铜层的导热表面排布有凸起的锥体结构；

所述锥体结构为圆锥体或棱锥体。

采用本发明的结构后，黑体辐射源表层覆盖一层聚四氟乙烯板材，其功能为保温，减小环境对黑体辐射源的影响，加热装置对第一加热导热层加热，并通过温度控制系统控制其温度，第一加热导热层的导热表面上表面布满锥体结构，从而增大其导热表面积，第一加热导热层的导热表面上覆盖第二导热层，确保导热充分稳定可靠；其在毫米波/太赫兹波段具有高发射率，可以用作毫米波/太赫兹探测设备校准的标准辐射源。

附图说明

图1为现有的面源黑体辐射源结构示意图；

图2为本发明的纵剖立体示意图；

图3为本发明除去封装框架后的组装主视图；

图4为本发明的第一加热导热层的立体图结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

聚四氟乙烯板材10、碳化硅涂层20、第二导热层30、第二锥体结构31、第一加热导热层40、锥体结构41、加热装置层50、温度控制系统60、封装框架70、底板71、外围板72、导线80。

具体实施方式

一种平面型毫米波黑体辐射源装置，见图图2-图4，其包括加热装置层50、第一加热导热层40、第二导热层30、聚四氟乙烯板材10、封装框架70、温度控制系统60；

封装框架70的一端面敞口，封装框架包括底板71、外围板72，加热装置层50叠装于底板71的内壁，第一加热导热层40的加热面贴合加热装置层50的加热层表面，第一加热导热层40具体为金属板材，金属板材的背离底板的导热表面上布置有若干凸起的锥体结构41，第二导热层30仿形于金属板材的导热表面布置、设置有若干凸起的第二锥体结构31，聚四氟乙烯板材10盖装于第二导热层30的外表面，聚四氟乙烯板材10的两表面均为平面结构，聚四氟乙烯板材10盖装于封装框架70的敞口面，外围板72将聚四氟乙烯板材10、第二导热层30、第一加热导热层40、加热装置层50的厚度方向封装连接，加热装置层50的对应于底板70的位置开设有连通导线80外接外部的温度控制系统60。

具体实施时：

加热装置层内设置有温度传感器(图中未示意出、属于现有成熟温度控制结构)，温度传感器的测温端连接至第一加热导热层40，确保对于温度的实时监控，温度传感器通过导线外接外部的温度控制系统60；

第二导热层30具体为导热硅胶层，导热硅胶层的外表面还涂布有碳化硅涂层20，确保导热充分、且稳定可靠；

第一加热导热层40具体为铜层，铜层的外表面为导热表面，铜层的导热表面排布有凸起的锥体结构41；

锥体结构41为圆锥体或棱锥体。

具体实施例中，铜层的俯视整体形状为矩形形状，铜层的导热表面排布有若干矩形阵列布置的锥体结构41，相邻的锥体结构之间的横向和纵向之间均留有间隔。

其工作原理如下：黑体辐射源表层覆盖一层聚四氟乙烯板材，其功能为保温，减小环境对黑体辐射源的影响，加热装置对第一加热导热层加热，并通过温度控制系统控制其温度，第一加热导热层的导热表面上表面布满锥体结构，从而增大其导热表面积，第一加热导热层的导热表面上覆盖第二导热层，确保导热充分稳定可靠；其在毫米波/太赫兹波段具有高发射率，可以用作毫米波/太赫兹探测设备校准的标准辐射源。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。