一种用于外场目标特性校准的标准辐射源制造技术

本发明专利技术公开了一种用于外场目标特性校准的标准辐射源，包括：石墨腔、支撑端和温控装置；石墨腔的一端为辐射出口，且所述石墨腔内设置有腔底；支撑端包括固定端和滑动端，所述固定端设置在所述石墨腔外远离所述辐射出口的一端，所述滑动端设置在所述石墨腔外靠近所述辐射出口的一端且可沿所述石墨腔的轴向滑动；温控装置与所述石墨腔配合设置；滑动端的设置，可在石墨腔高温膨胀时消除热膨胀应力，确保石墨腔的性能稳定，提高发射率，保证外场工作时的发射准确性和稳定性。工作时的发射准确性和稳定性。工作时的发射准确性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于外场目标特性校准的标准辐射源


[0001]本专利技术涉及红外特性测量设备校准
，尤其涉及一种用于外场目标特性校准的标准辐射源。

技术介绍

[0002]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。
[0003]高精度红外光学设备在我国应用广泛，为了支持红外技术的应用，需要开展目标特性测量，需要用到大量的红外目标特性测量设备，包括中/长波红外热像仪、光电吊舱、红外成像器等，这些设备工作环境多为外场，并且测量温度范围宽，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，为了保证其测量数据的准确性，需要在外场对其开展辐射定标及辐射参数校准。
[0004]但是，现有的辐射定标的标准辐射源一般仅用在实验室内，由于其发射率低，功耗大，并且由于热膨胀应力，辐射准确度、使用寿命等收到较大影响，无法工作在高温段，外场工作无法保证准确性。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种用于外场目标特性校准的标准辐射源，以解决现有技术中存在的标准辐射源热膨胀应力带来的辐射准确度低，无法工作在外场的问题。
[0006]一种用于外场目标特性校准的标准辐射源，包括：石墨腔、支撑端和温控装置；
[0007]所述石墨腔的一端为辐射出口，且所述石墨腔内设置有腔底；
[0008]所述支撑端包括固定端和滑动端，所述固定端设置在所述石墨腔外远离所述辐射出口的一端，所述滑动端设置在所述石墨腔外靠近所述辐射出口的一端且可沿所述石墨腔的轴向滑动；
[0009]所述温控装置与所述石墨腔配合设置。
[0010]进一步地，所述固定端包括固定在所述石墨腔远离所述辐射出口的一端外的第一石墨以及设置在所述第一石墨外的第一电极。
[0011]进一步地，所述滑动端包括设置在所述石墨腔外的第二石墨以及设置在所述第二石墨外的第二电极。
[0012]进一步地，所述腔底的形状为圆锥形。
[0013]进一步地，所述温控装置包括控制器以及均匀分布于所述石墨腔外部的多个温度传感器，所述多个温度传感器与所述控制器电连接。
[0014]进一步地，所述石墨腔远离所述辐射出口的一端设置有测温窗口。
[0015]进一步地，所述温控装置还包括设置在所述测温窗口的非接触测温元件，所述非接触测温元件与所述控制器连接。
[0016]进一步地，所述石墨腔外部还设置有隔热层。
[0017]进一步地，所述石墨腔外部还设置有冷却管路，用于通入冷却水为所述石墨腔降温。
[0018]进一步地，所述石墨腔外部分布有加热丝，所述加热丝外部设置有绝缘层。
[0019]本专利技术提供的，至少包括如下有益效果：
[0020](1)滑动端的设置，可在石墨腔高温膨胀时消除热膨胀应力，确保石墨腔的性能稳定，提高发射率，保证外场工作时的发射准确性和稳定性；
[0021](2)通过温控装置的控制温度，定量确定标准辐射源的辐射量值，使得标准辐射源能够工作在较宽温度范围内，从而满足外场使用需求；
[0022](3)隔热层的设置，能够隔绝石墨腔散热，节省功率；
[0023](4)冷却管路的设置，冷却水的循环，降低石墨腔101表面温度，带走多于热量，使得温度控制在稳定的范围，提升标准辐射源的稳定性；
[0024](5)采用细分加热的方式，能够使得各个区域加热均匀，温度一直，确保均温效果。
附图说明
[0025]图1为本专利技术提供的用于外场目标特性校准的标准辐射源一种实施例的结构示意图。
[0026]图2为本专利技术提供的用于外场目标特性校准的标准辐射源中石墨腔与支撑端一种实施例的结构示意图。
[0027]图3为本专利技术提供的用于外场目标特性校准的标准辐射源中温控装置一种实施例的结构示意图。
[0028]图4为本专利技术提供的用于外场目标特性校准的标准辐射源第二种实施例的结构示意图。
[0029]图5为本专利技术提供的用于外场目标特性校准的标准辐射源第三种实施例的结构示意图。
具体实施方案
[0030]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
[0031]参考图1，本实施例提供一种用于外场目标特性校准的标准辐射源，包括：石墨腔101、支撑端和温控装置102；
[0032]石墨腔101的一端为辐射出口1011，且石墨腔101内设置有腔底1012；
[0033]支撑端包括固定端103和滑动端104，固定端103设置在石墨腔 101外远离辐射出口1011的一端，滑动端104设置在石墨腔外靠近辐射出口1011的一端且可沿石墨腔101的轴向滑动；
[0034]温控装置102与石墨腔101配合设置。
[0035]具体地，为石墨腔101通电，石墨腔101加热产生红外辐射，从辐射出口1011出射，在加热过程中，固定端103固定不动，石墨腔 101由于热膨胀沿轴向伸展，在滑动端104释放应力，在降温过程中，石墨腔101沿轴向收缩，回到初始位置，通过滑动端104释放应力，从而
提高辐射准确度，在此过程中，通过温控装置测量并控制石墨腔 101各部分的温度，定量确定辐射量值。
[0036]参考图2，固定端103包括固定在石墨腔101远离辐射出口1011 的一端外的第一石墨105以及设置在第一石墨105外的第一电极106。
[0037]滑动端104包括设置在石墨腔101外的第二石墨107以及设置在第二石墨107外的第二电极108。
[0038]第一电极106和第二电极108用于通电为石墨腔101提供电功率，从而对石墨腔101进行加热。
[0039]其中，第二石墨107与石墨腔101为无间隙配合，在加热过程中，第二石墨107与石墨腔101的圆周接触面的接触热阻几乎不发生变化，消除强电流加热方式的电弧现象。
[0040]在一些实施例中，第一电极107和第二电极108采用耐高温的陶瓷电极，最大电流大于或等于20A，最高温度大于或等于1600℃。
[0041]辐射源的有效发射率由空腔几何形状、内壁材料的发射率及反射特性决定，辐射源的有效发射率计算采用蒙特卡洛方法，对常用的空腔各种腔型比较计算，在壁面材料发射率已确定并相同的条件下，计算腔型的法向平均有效发射率，根据计算结果选择合适的腔型。
[0042]在需定量给出空腔辐射源有效发射率的结果时，计算结果均给出 5位有效数字。除特殊说明外，计算条件设为光束数为100万条，能量流的阈值设为1
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6。由于辐射源有效发射率计算结果绝对不确定度与追迹光束数量的平方根的倒数成正比，100万条追迹光束数量对于计算从0.99到0.9999以上的等温空腔辐射源有效发射率是足够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于外场目标特性校准的标准辐射源，其特征在于，包括：石墨腔、支撑端和温控装置；所述石墨腔的一端为辐射出口，且所述石墨腔内设置有腔底；所述支撑端包括固定端和滑动端，所述固定端设置在所述石墨腔外远离所述辐射出口的一端，所述滑动端设置在所述石墨腔外靠近所述辐射出口的一端且可沿所述石墨腔的轴向滑动；所述温控装置与所述石墨腔配合设置。2.根据权利要求1所述的用于外场目标特性校准的标准辐射源，其特征在于，所述固定端包括固定在所述石墨腔远离所述辐射出口的一端外的第一石墨以及设置在所述第一石墨外的第一电极。3.根据权利要求1所述的用于外场目标特性校准的标准辐射源，其特征在于，所述滑动端包括设置在所述石墨腔外的第二石墨以及设置在所述第二石墨外的第二电极。4.根据权利要求1所述的用于外场目标特性校准的标准辐射源，其特征在于，所述腔底的形状为圆锥形。5.根据权利要求1所述的用于外场目标特性校...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹静，张玉国，刘保炜，邱超，陈俊彪，孙广尉，胡云飞，李世伟，
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：