黑體輻射源，俗稱黑體爐，在日常研究中，我們都稱其為黑體爐。嚴(yán)格意義上說(shuō)，黑體是一個(gè)被定義為具有較高輻射發(fā)射率與吸收性能的理想物體，其特點(diǎn)主要是，一、可以吸收所有的輻射；二、在波長(zhǎng)一定情況下，沒有物體能夠比同溫度的黑體發(fā)射更多的能量；三、黑體為一個(gè)漫發(fā)射體。人們使用黑體已經(jīng)有70余年的時(shí)間了，我們用黑體為實(shí)驗(yàn)室與野外測(cè)試提供輻射源作為標(biāo)準(zhǔn)參考依據(jù)。之后的一段時(shí)間，我們用黑體輻射源測(cè)定與檢驗(yàn)熱成像儀的工作參數(shù)。在實(shí)際的應(yīng)用中，近幾十年，黑體源作為參數(shù)依據(jù)，其整體性能并沒有出現(xiàn)太大的變化，但是紅外熱成像儀卻發(fā)展的很快。熱像儀的校準(zhǔn)要求黑體從單個(gè)的形式變?yōu)殛惲蟹植?，從一維向二維變化。黑體再不是以單個(gè)的形式出現(xiàn)，而是一個(gè)陳列，并且靈敏度的要求也上了幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 在黑體的幾個(gè)指標(biāo)中，**重要的是黑體的發(fā)射率。為滿足黑體發(fā)射率的參數(shù)要求，我們會(huì)對(duì)黑體腔做特殊的安排，在此基礎(chǔ)上，黑體的均勻性指標(biāo)也間接決定了。對(duì)于腔式的黑體輻射源，我們傾向于設(shè)計(jì)為一個(gè)閉合罩。當(dāng)光子進(jìn)入一個(gè)黑體空腔時(shí)，會(huì)在黑體腔內(nèi)隨機(jī)反射，然后再?gòu)目涨恢谐鰜?lái)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)黑體的標(biāo)稱表面發(fā)射率為0.9時(shí)，實(shí)際有效發(fā)射率可高達(dá)0.999。當(dāng)然，腔式黑體可以滿足比較高的發(fā)射率，但是其只能作為一個(gè)點(diǎn)源輻射體；而面源黑體雖然可作為一個(gè)朗伯輻射體使用，但是其實(shí)際發(fā)射率就達(dá)不到太高的要求。武漢凱爾文一直在努力提升面源黑體輻射源的發(fā)射率和光譜均勻性指標(biāo)。我們結(jié)合多年的經(jīng)驗(yàn)與同行研究成果發(fā)現(xiàn)，對(duì)黑體面源進(jìn)行開微槽處理，可以使黑體面的發(fā)射率近于一個(gè)理想輻射源。我們經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在不同溫度條件下，與一般的面源黑體相比，開微槽的面源黑體輻射源在2~20納米光譜范圍內(nèi)發(fā)射率要高很多。并且實(shí)際發(fā)射率的均勻性指標(biāo)也提升了很多。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明，實(shí)際物體的發(fā)射率對(duì)溫度與波長(zhǎng)都比較敏感。
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