一种真空低温环境下应用的红外辐射计及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种真空低温环境下应用的红外辐射计，包括外标定源、光学系统、内标定源和调制扇、红外探测器组件、前置宽带放大器、锁相放大器、数据采集处理及控制器。所述内标定源、外外标定源用于红外辐射计的定标；所述光学系统用于收集目标光线；所述调制扇放置在光学系统与红外探测器组件之间，对被测光辐射进行调制，作为锁相放大器的同步输入；所述前置放大器将红外探测器组件的输出信号进行放大，输出给锁相放大器，锁相放大器处理后，形成与被测目标红外辐射量值成正比的信号，由AD采集，经由计算机及软件处理，形成测量结果。本发明专利技术可实现在轨定标用校准源的在轨多点、高精度、宽温度范围、快速量值溯源或辐射量值测量。

【技术实现步骤摘要】
一种真空低温环境下应用的红外辐射计及测量方法
本专利技术属于红外辐射测量、校准及定标
，涉及一种真空低温环境下应用的红外辐射计。
技术介绍
目前，随着技术的发展，红外成像器的应用已经扩展至临近空间及外太空，这些系统包括空间红外观测系统、临近空间探测系统、星载红外遥感系统等，随着这些红外载荷技战术性能要求的逐步提高，高精度定量化探测已成为红外载荷进一步发展的必然趋势。辐射参数定标是红外载荷实现定量化探测的基础与前提条件，通过辐射参数校准，可定量探测目标的辐射量值，使得红外载荷可通过辐射量值判断目标类型，极大的提高了红外载荷的探测能力，对于红外载荷具有极为重要的意义。同时，辐射参数校准使得多源、多时相数据融合及综合应用成为可能，提升了侦查系统、遥感系统等红外载荷的数据应用效率。红外载荷中使用一个或多个红外探测器，这些红外探测器由于材料特性、生产制造工艺等因素的影响，其响应度会产生一定的差异，使得同一探测单元其探测性能存在一定的非线性，不同探测单元之间存在较大程度的非均匀性。此外，随着使用环境的变化，工作时间的增加，红外探测器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：包括外标定源、光学系统、内标定源和调制扇、红外探测器组件、锁相放大器、标定源控制器、数据采集处理及控制器；/n所述内标定源、外外标定源用于红外辐射计的定标，外标定源为真空标准黑体；内标定源为与调制扇集成的运动真空标准黑体；/n所述光学系统用于收集目标辐射光线；/n所述调制扇放置在光学系统与红外探测器组件之间，对被测光辐射进行调制，用于将直流光辐射调制为脉冲光辐射，并产生同步信号，作为锁相放大器的同步输入；/n所述红外探测器组件自带前置放大器，所述前置放大器将红外探测器组件的输出信号进行放大，输出给锁相放大器，锁相放大器处理后，形成与被测目标红...

【技术特征摘要】
1.一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：包括外标定源、光学系统、内标定源和调制扇、红外探测器组件、锁相放大器、标定源控制器、数据采集处理及控制器；
所述内标定源、外外标定源用于红外辐射计的定标，外标定源为真空标准黑体；内标定源为与调制扇集成的运动真空标准黑体；
所述光学系统用于收集目标辐射光线；
所述调制扇放置在光学系统与红外探测器组件之间，对被测光辐射进行调制，用于将直流光辐射调制为脉冲光辐射，并产生同步信号，作为锁相放大器的同步输入；
所述红外探测器组件自带前置放大器，所述前置放大器将红外探测器组件的输出信号进行放大，输出给锁相放大器，锁相放大器处理后，形成与被测目标红外辐射量值成正比的信号；
所述数据采集处理及控制器包括AD采集部件，完成锁相放大器输出信号的AD采集，经由计算机及软件处理，形成测量结果；
所述标定源控制器实现内标定源、外标定源的温度控制。


2.根据权利要求1所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述光学系统采用单片非球面锗镜作为成像透镜。


3.根据权利要求2所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：在所述透镜上镀2～5μm或8～12μm增透膜。


4.根据权利要求1所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述外标定源为腔型黑体形式，在铜基辐射腔喷涂高发射率材料，腔长比大于6，发射率大于0.999。


5.根据权利要求1所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述外标定源为方形面型黑体，包括辐射板(201)、加热制冷器件(202)、热平衡板(203)及散热器(204)，所述上述部件依次紧密接触，并通过支撑结构(205)紧固在一起。


6.根据权利要求5所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述加热制冷器件(202)为阻性加热片和半导体制冷器，所述加热片固化在云母片上与外标定源的辐射板(201)接触，所述半导体制冷器件位于加热片与热平衡板(203)之间。


7.根据权利要求5所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述辐射板(201)采用微锥结构，喷涂碳纳米管材料涂层。


8.根据权利要求5或7所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述辐射板(201)采用紫铜板制作，厚度为10mm以上。


9.根据权利要求5所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：在所述辐射板(201)接触面上涂敷真空导热脂，使其与驱动器件保持充分接触。


10.根据权利要求5所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述热平衡板(203)及散热器(204)采用硬铝材料制作。


11.根据权利要求1所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述外标定源还包括切换机构，所述切换机构采用真空步进电机驱动。


12.根据权利要求11所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述真空步进电机中的运动部件润滑涂层采用固体润滑剂二硫化钼。


13.根据权利要求12所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述润滑涂层形成方法，具体为：将所述二硫化钼粉末分散于有机粘合剂体系中，通过涂装工艺在运动部件的摩擦表面形成一层微米厚度的润滑涂层。


14.根据权利要求1所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特征在于：所述内标定源包括调制扇(601)，通过电机(606)驱动；所述调制扇(601)由外壳包覆，所述外壳设置入射光路开口(607)，所述外壳的外层包括金属外壳(602)和隔热层(603)，所述外壳的内层为加热膜(604)。


15.根据权利要求1所述的一种真空低温环境下应用的红外辐射计，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉国，孙红胜，张鑫，吴柯萱，孙广尉，
申请(专利权)人：北京振兴计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11