[发明专利]一种非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法

权利要求书

1.一种非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，包括以下步骤：

S1：通过测量和拟合得到黑体辐射源腔体内壁的实际温度分布函数；

S2：建立黑体辐射源腔体模型，并根据实测温度点的位置，将所述黑体辐射源腔体内壁分割为多个区域，得到分割后的黑体辐射源腔体模型；

S3：在光学仿真软件中导入所述分割后的黑体辐射源腔体模型，并在所述黑体辐射源腔体的腔口外放置光源，设置所述光源使其能够向所述黑体辐射源腔体内部辐射能量，并进行光学仿真；

S4：统计所述黑体辐射源腔体内壁上的每个区域单位面积内的入射辐射能量，将所有区域单位面积内的入射辐射能量进行归一化，并将各自的归一化系数进行拟合，作为其加权函数；

S5：将实际温度分布函数和加权函数进行积分，得到优化的非等温黑体辐射源的参考温度。

2.根据权利要求1所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S1中，结合所述黑体辐射源腔体的腔型结构，间隔一定的距离对所述黑体辐射源腔体内壁的温度进行测量，得到一系列实测温度点T(i)，i＝1,2,…n；再使用数据拟合算法对所述实测温度点T(i)进行拟合，得到所述黑体辐射源腔体的实际温度分布T(ξ)。

3.根据权利要求2所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S2中，在结构设计软件中建立所述黑体辐射源腔体模型，并根据实测温度点的位置，将所述黑体辐射源腔体内壁分割为n个区域，使得所测温度点的位置位于该区域的中心。

4.根据权利要求2所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S4中，仿真结束后，得到所述黑体辐射源腔体内壁每个区域内的入射辐射能量w(i)，i＝1,2,…n；计算每个区域单位面积上的入射能量分布w(i)/dS_i，i＝1,2,…n；S_i是第i个对应区域的面积；将所有区域单位面积上的入射能量进行归一化处理，得到离散的加权函数再采用数据拟合算法得到加权函数Q(ξ)。

5.根据权利要求1所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S3中，设置所述光源的位置以及辐射能量的入射方向和角度，使其能够向所述黑体辐射源腔体的内部辐射能量，并进行光学仿真；基于蒙特卡洛原理，经过多次反射后，辐射光线将会被所述黑体辐射源腔体吸收或者逸出所述黑体辐射源腔体外。

6.根据权利要求1所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S3中，根据实际使用的观察条件，选择相应的光源，并将光源以一定的方向和角度放置在黑体辐射源腔体的腔口外。

7.根据权利要求6所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S3中，根据实际使用的观察条件，选择相应的光源，并将光源以正对放置在黑体辐射源腔体的腔口外。

8.根据权利要求6所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S3中，在法向观察条件、方向观察条件或综合观察条件下，使用面光源以一定的角度向黑体辐射源腔体内入射光线。

9.根据权利要求8所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S3中，在法向观察条件、方向观察条件或综合观察条件下，使用面光源正对向黑体辐射源腔体内入射光线。

10.根据权利要求6所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S3中，在右锥角观察条件或斜锥角观察条件下，使用点光源以一定的角度向黑体辐射源腔体内入射光线。

11.根据权利要求1所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，在S5中，通过公式获得所述非等温黑体辐射源的参考温度，其中，Q(ξ)表示加权函数，T(ξ)为腔体内部的温度分布函数，S是该温度所对应的腔体内壁的面积。

12.根据权利要求1所述的非等温黑体辐射源的参考温度的优化方法，其特征在于，所述黑体辐射源腔体适用于各种腔型结构的黑体。