[发明专利]一种热红外光谱仪内部杂散辐射的测试方法

摘要

本发明公开了一种热红外光谱仪内部杂散辐射的测试方法，使用黑体分别对探测器的全响应波段和热红外光谱仪的光谱通道在一个积分时间下进行辐射测试，通过该方法对探测器和光谱仪分别进行一次测试，即可测量系统当前状态下的内部杂散辐射等效的灰度值和辐射通量，结合测试时的光机温度可得到任意积分时间和任意光机温度下热红外光谱仪的内部杂散辐射的灰度值和辐射通量。本发明所述的方法简单，且能够有效解决热红外光谱仪内部杂散辐射严重影响系统辐射精度和系统定量化的问题，适用于实际工程应用。

主权项

1.一种热红外光谱仪内部杂散辐射的测试方法，其特征在于：在一定积分时间下分别对装有探测器的热红外光谱仪的单一光谱通道以及探测器的全响应波段进行测试，定量出热红外光谱仪内部杂散辐射的输出灰度值和辐射通量，具体包括如下步骤：1)在一定积分时间t₀下，利用黑体对探测器全响应波段进行单独测试，获取探测器输出灰度值：其中，B₀为探测器中与黑体信号无关的偏置，G₀为积分时间为t₀时探测器对入射辐亮度的响应，为工作温度为T_black的黑体在探测器工作波段λ₁～λ₂发射出的辐射亮度，h_det1为探测器产生的与积分时间有关的偏置，h_det2表示探测器与积分时间无关的固有偏置；2)将上述的探测器加装在热红外光谱仪上，再利用黑体在相同的积分时间t₀下对整体系统单一光谱通道进行测试，获取整体系统输出灰度值：其中，T_system0为当时测的热红外光谱仪光机温度，为光机温度为T_system0的热红外光谱仪在探测器工作波段λ₁～λ₂发射出的辐射亮度；为工作温度为T_black的黑体信号经热红外光谱仪分光后光谱通道波段λ₃～λ₄发射出的辐射亮度，δ_optical为光学系统的效率，B₁为装有探测器的热红外光谱仪中与黑体信号无关的偏置，G_stray为积分时间为t₀时探测器对热红外光谱仪内部杂散辐射的辐亮度的响应；3)由步骤1)和2)，可得在积分时间t₀下，探测器对热红外光谱仪内部杂散辐射的辐亮度的响应G_stray为：因此，任意积分时间t和热红外光谱仪光机温度T_system下，热红外光谱仪内部杂散辐射引起的输出灰度值为：热红外光谱仪内部杂散辐射的辐射通量为：其中，为光机温度为T_system的热红外光谱仪在探测器工作波段λ₁～λ₂发射出的辐射亮度；K_stray表示辐射亮度转化为辐射通量的几何因子，K_black为探测器对黑体辐亮度转化为辐射通量的几何因子。