红外辐射源
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红外辐射源可大致分为两大类。一类属标准辐射源或工程用的辐射源,是人工专门制作的,有较大的通用性。另一类是天体、地面景物、大气等自然辐射源,或者是舰船、飞行器、工业目标等红外系统需要探测的对象,这类辐射源也常被称之为“背景”和“目标”。
工程用辐射源除黑体型辐射源外,能斯特灯、硅碳棒也是常用的标准辐射源,可用于一些红外光电仪器的测试或校正。虽然它们的定量精度不如黑体,但是使用简单、价格低廉、便于携带。另外,如用黑体作为可见、近红外波段的辐射源,需要制作高温黑体,技术难度较大,而下列辐射源都能在可见、近红外波段提供较强的功率输出。
1)能斯特灯
常见于红外分光计中,二氧化锆和氧化钇压制而成,400℃起导电,工作约2100K。因为有大的电阻负温度系数,故需要限流镇流器。能斯特灯的比辐射率在2到15微米内的平均值约为0.66。 红外线测温仪
2) 硅碳棒
红外分光计中经常使用的另一种辐射源是发光硅碳棒。硅碳棒可直接通电加热,工作温度750K,加镀二氧化钍保护层,工作温度可达1400~1500K,比辐射率在2到15微米内略有变化,平均值约为0.8。
3) 钨灯
钨灯灯丝温度3300K,由于钨灯的外壳不能透过4微米以上的辐射,仅用作为近红外波段的辐射源。由于它的辐射通量密度随灯丝电流迅速变化,需采取恒流供电。一般民用灯泡,除10%的输入功率作为可见光辐射除灯泡外,有70%是在近红外波段辐射的,还有20%被灯泡内的气体及玻璃外壳所吸收。如果用长波热像仪,可以看到热外壳的图像,但不是灯丝的图像。
4) 氙灯
氙灯的最大优点是可通过改变灯丝电流,得到调制输出。氙灯的大部分能量是在可见光和紫外辐射的,常用作色度计的光源。
5) 激光
激光的优点是相干性、高辐射亮度和易于调制,其频谱范围可从紫外直到微波。 红外线测温仪
自然辐射源
太阳、地球表面、天空、外层空间和星体等都是自然辐射源,它们既可能是我们探测目标时的辐照源,如太阳。也可能是一种干扰我们探测的背景,有时它们本身就是我们索要探测的对象。例如:红外地平仪是通过检测太空背景下地球地平圈的位置来确定卫星姿态的。星敏感器则是通过测量恒星的坐标来定位的。无论何种方式,我们都必须了解这些自然辐射源的特征。太阳
太阳是天然、稳定的辐射源,遥感仪器可见、近红外波段的地面辐射定标就利用太阳作为标准的辐射源。通常假定太阳的辐射与5900K的黑体一样,即它的辐射温度为5900K。辐射温度不是真实温度,是表示它与该温度的黑体有相等的辐射功率。对太阳辐射温度不能作出单一的假定,因为该值随波长的增加而降低。精确测量表明:太阳的辐射温度在4微米处为5626K,5微米为5270K,而11微米为5036K。红外线测温仪