面向外场1.2 m口径低温面源黑体温控系统设计与实现

李 准，李 强，郝小鹏，谢臣瑜

（中国计量科学研究院，北京 102200）

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近年来，随着红外技术的迅速发展，红外探测设备被广泛应用于空间遥感、资源勘探以及气象监测预警等领域，如目前在轨运行的风云卫星系列、资源卫星系列、高分卫星系列等，均搭载了相应的红外探测设备[1-4]。在利用红外设备探测目标之前，必须对其进行光谱辐射定标，获取其光谱响应特性。在中远红外（3～14µm）波段内，普遍采用黑体辐射源作为标准定标光源[5-6]，根据普朗克定律[7]，黑体的光谱辐射度是波长和温度的函数，这为红外探测设备辐射定标的量值溯源提供了理论依据[8]。

常用的黑体辐射源根据辐射面结构的不同，一般分为腔型黑体和面型黑体。腔型黑体具有发射率高，温度均匀性好等特点，适用于实验室作为标准黑体定标辐射源。面型黑体的辐射面源大，适宜作为外场观测设备的定标辐射源[9]。现阶段，为满足国内大孔径、宽视场红外探测设备的辐射定标需求，必须研制大尺寸的面型黑体辐射源，覆盖红外设备的光学孔径，提高红外设备的辐射定标精度。

黑体辐射源自身的辐射精度主要受温度控制精度影响，对于面源黑体，须保证辐射平面内温度的均匀性，而大尺寸面源黑体随着面型尺寸的增大会增加温度均匀控制的难度[10]，这对温控系统的结构和性能以及温控系统与面源黑体的匹配提出了较高的要求。

为满足外场大口径红外测量设备的辐射定标需求，研制了一套直径为1.2 m的大尺寸面源黑体，其温度范围为263～353 K。……