[发明专利]一种黑体绝对发射率的测量装置及方法

说明书

本发明提供一种黑体绝对发射率的测量装置，包括量子级联激光器、红外透镜、积分球和变口径光阑；所述积分球上设置有第一窗孔和第二窗孔；所述量子级联激光器、所述红外透镜、所述第一窗孔、所述第二窗孔和所述变口径光阑依次排列，位于同一轴线上，并且所述轴线经过所述积分球的球心；黑体可拆卸地安装在所述变口径光阑上。本发明提供的黑体绝对发射率的测量装置，采用量子级联激光器作为光源，通过红外透镜调节入射到黑体内部的光束，通过测量黑体吸收比的方式，根据能量守恒，得出黑体的绝对发射率。该装置结构简单，测量结果精准，可测量不同波长处的黑体的绝对发射率，实用性强。

技术领域

本发明涉及激光测量技术领域，尤其涉及一种黑体绝对发射率的测量装置及方法。

背景技术

黑体作为光辐射量值的源头，在光学测量领域占有举足轻重的地位。众多依赖黑体发射率作为基准的测量设备，例如光辐射亮度测量设备，材料表面发射率测量设备等都需要高精度的黑体发射率绝对值作为参考基准点。根据普朗克黑体辐射定律，黑体的辐射亮度由黑体温度和发射率来决定。目前，黑体温度通过接触测温的方式可以实现高精度高稳定的测量，而黑体绝对发射率尚无十分精确的直接测量方法。

现有技术中，黑体绝对发射率的测量一般采用计算的方法，通过模型,借助相关软件进行计算，间接得到黑体绝对发射率。该方法以黑体内壁材料的反射比和三维空间分布为输入变量，进行黑体发射率的计算。显然，不同的输入参数，对计算结果会产生较大的影响，精度受到很大的限制。更何况，中红外波段的材料反射三维空间分布目前难以测量，只能假定为理想朗伯分布，与实际的分布情况往往有较大不同，导致计算结果的可靠性无法保证。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种黑体绝对发射率的测量装置，解决了现有的黑体绝对发射率测量装置和方法得到的黑体的绝对发射率不精准的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种黑体绝对发射率的测量装置，包括：

量子级联激光器、红外透镜、积分球和变口径光阑；

所述积分球上设置有第一窗孔和第二窗孔；

所述量子级联激光器、所述红外透镜、所述第一窗孔、所述第二窗孔和所述变口径光阑依次排列，位于同一轴线上，并且所述轴线经过所述积分球的球心；

所述黑体可拆卸地安装在所述变口径光阑上。

进一步地，所述积分球的内壁先经过喷砂处理，再进行镀金。

进一步地，所述积分球还包括：

金挡光板和标准金反射板；

所述金挡光板可拆卸地安装到所述第一窗孔上；

所述标准金反射板可拆卸地安装到所述变口径光阑上。

进一步地，所述积分球上还设置有第三窗孔，所述第三窗孔上安装有红外探测器，用于测量所述积分球中的红外信号强度值。

进一步地，所述变口径光阑安装在所述第二窗孔上；

所述变口径光阑的第一面先经过喷砂处理，再进行镀金，所述第一面靠近所述第二窗孔；

所述变口径光阑的第二面设置有绝热层。

进一步地，所述变口径光阑上设置有温度控制器，用于控制所述变口径光阑的温度。

进一步地，所述红外透镜可在所述量子级联激光器和所述积分球之间，沿所述轴线轴向移动。

进一步地，所述红外透镜由硅或者锗材料制成，并且表面镀有增透膜。