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基于积分球的发射率测量装置及纯铜在热氧化过程中的发射率研究 发射率是表征材料热物性的参数之一,是一个相对参数,
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基于积分球的发射率测量装置及纯铜在热氧化过程中的发射率研究 发射率是表征材料热物性的参数之一,是一个相对参数,也是衡量物体向外辐射红外电磁波能力大小的一个重要指标。
科研人员对发射率研究感兴趣主要是因为该物理参数在科学技术上有着广泛的应用:通过高温计进行的温度测量;辐射热传输与热转换;加热效率;光伏应用等。
另外,在航空航天,演练,防御以及工农业生产等领域中都具有非常重要的研究价值和广阔的应用前景。
例如,在高温和真空环境中计算热辐射传热,通过辐射计(高温计)测量目标的温度时,都需要首先知道准确的发射率数值才能获得准确的数据,由此可见,发射率是一个关键性参数。
材料表面的光谱发射率受很多因素的影响,例如样品表面的温度、测量的波长范围、所测的方向和角度、样品表面的化学组分和微观结构,以及材料表面的粗糙度和氧化程度。发射率不是物体的本征参数,它随着外界环境以及物体自身状态的变化而变化,是一个相对来说比较难测的物理量
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宽动态范围红外积分球辐射源的设计与初步检测
积分球辐射源是实验室辐射定标系统中的关键设备之一,具有高稳定性和高均匀性等优良的辐射特性。
目前积分球辐射源在太阳反射波段的研制和应用技术相对成熟,广泛应用于实验室辐射定标,但是红外积分球辐射源的研制方法仍需探索,面临着如何实现高均匀性、宽动态范围调节、高稳定性和低背景辐射输出等关键技术问题。
上面内容中多次提到了积分球,该节即对积分球的结构及其主要功能、用途给予简单介绍。积分球是一个中空的金属球体。
球壁上开有一个或几个窗孔,用于进光和放置光件,如图10-6所示。积分球的内壁应是良好的球面,通常要求它相对于理想球面的偏差不大于内径的0.2%。
球内壁上应涂以理想的漫反射材料,即漫反射系数接近于1的材料。常用的材料是氧化镁或硫酸钡,将它和胶质黏合剂混合均匀后喷涂在内壁上。
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光谱特性对颜色的影响:
光源所发光中,各种波长和强度的单一光谱都对人眼形成一定的颜色视觉,而所有这些各自的颜色视觉综合在一起(当然人眼的视觉神经及大脑具有这种综合功能),便是这个光源给人的颜色感觉,即光源光的颜色。
不同的光源之所以看上去颜色不同,如白炽灯看上去比荧光灯偏红,其根本原因就是在于它们的光谱功率分布不同。反过来可以讲,光源的光谱功率分布决定了它的颜色。
在人眼视觉感知的前提下,研究光源的颜色问题就称为研究其光谱功率分布的问题。但在色度学研究中,主要关心的是光谱功率分布的相对值而不是。通常用相对光谱功率分布(简称相对能量)来表示光源的光谱能量与波长间的关系。
常见光源的光谱能量分。白炽灯在长波的红色段相对辐射能量高,因而看上去颜色偏红;而荧光灯在蓝、绿色波段相对辐射能量较高,红色波段的相对辐射能量较低,因而看上去呈蓝白;日光光谱则相对比较均衡,在可见光范围内能量起伏不大。
日光的光谱没有人造光谱光源稳定,不同气候下、不同时间,它的相对光谱功率分布曲线的形状是不同的。这就是为什么早晚看到的是红霞,正午看到的是通常所说的白光。
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