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基于低温辐射计的探测器光谱响应度相关测量技术研究

白山  
【摘要】:低温辐射计作为当今世界公认的最准确的光辐射测量手段已经被很多国家的计量院作为研究重点。目前,国际上低温辐射计的发展主要包括两个方面,即:提高低温辐射计测量的准确度和扩展低温辐射计的测量范围。同时,作为保存和传递量值的重要手段,陷阱式探测器及相关传递探测器的结构、特性以及光辐射功率测量技术也逐渐成为研究重点。 低温辐射计的腔体吸收比和布儒斯特窗口透射比是低温辐射计测量光辐射功率的主要修正系数和误差来源。对其相关特性进行研究,是提高低温辐射计测量准确度的必要途径。为此,设计了用于不同方法测量的积分球,编写程序用替代法和互换法对模拟腔进行了实际测量,合成不确定度达到1×10-5。实验结果表明,用不同方法测量的腔体吸收比结果准确、一致,满足对低温辐射计特性进行评定的要求。另外,设计了用于考察真空对布儒斯特窗透射比影响的装置。实验发现窗口两侧处于不同真空环境和完全在空气环境下测量的窗口透射比差异为1×10-5,该变化小于两种条件下窗口透射比测量的不确定度。从而验证了在完全空气环境下窗口透射比测量的适用性。 对影响陷阱探测器响应度的重要因素:空间响应均匀性、偏振特性、角度特性以及综合因素开展了一系列相关实验研究,得到了反射型和透射型陷阱探测器的适用范围和影响程度。 在1310nm波长点上,对大面型InGaAs探测器和InGaAs积分球探测器作为红外光辐射定标传递探测器的相关测量技术进行了研究,包括:空间响应均匀性、角度特性以及平行光与发散光引起的测量差异。设计了适用于红外光功率测量,垂直于入射光束的低温辐射计平面窗口。对窗口透射比进行了测量,发现其测量误差在目标不确定度的范围之内,从而验证了用于低温辐射计实现该波长定标响应度过程中采用平窗设计的可行性。


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1 白山;基于低温辐射计的探测器光谱响应度相关测量技术研究[D];中国计量科学研究院;2012年
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