黑體，黑體輻射爐，黑體輻射源，紅外標定源
●發(fā)布時間：2012-3-14 ●
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黑體的定義：
能全部吸收外部的輻射能量，同時能全部輻射出自身全部能量的物體。量化說明為：吸收率為1，發(fā)射率為1。
黑體又可以叫黑體輻射爐、黑體輻射源、紅外標定源等。
黑體的主要技術指標：黑體的發(fā)射率，黑體腔口直徑，溫度均勻性和輻射溫度不確定度。因此為了確保黑體的產品質量，通常黑體都是按溫度分段設計。
黑體2種基本類型：腔式黑體和面源黑體
黑體的用途
黑體的主要功能是產生一定溫度下的標準輻射。因此在溫度計量中主要用于檢定各種輻射溫度計，如光學高溫計、紅外溫度計、紅外熱像儀等。 隨著科學技術的發(fā)展，黑體的用途已經不局限于在溫度計量方面的應用。在光學方面，已經普遍采用黑體作為標準輻射源和標準背景光源。在測量領域里，黑體已經用于測量材料的光譜發(fā)射、吸收和反射特性。在高能物理的研究中，黑體已經用作為產生中子源。
在20世紀60年代，中溫黑體就有人開始研究，因為當時的技術條件限制，對黑體技術（如黑體腔、等溫黑體腔、黑體發(fā)射率等）認識不足，甚至將熱電偶檢定爐的中間放置一個靶子就看作是黑體。
自從美國在越南戰(zhàn)爭首次使用紅外技術，成功地偵察到密林中的胡志明小道后（注：當時胡志明小道是運輸線），拉開了紅外技術在軍事上應用的序幕。隨后，各國都開展了紅外偵察、紅外偽裝、紅外制導、紅外誘餌、空中防衛(wèi)等技術的研究工作，這就促進了對黑體技術的研究，尤其是對中低溫黑體的研究。因此國外在20世紀80年代就已經有低溫黑體，我國對低溫黑體的研究，是從20世紀90開始。
近30年來，紅外技術已經廣泛地應用于民用，如紅外資源衛(wèi)星、紅外氣象衛(wèi)星、紅外加熱、紅外干燥、醫(yī)用紅外、紅外測溫等，同時開始了民用黑體產品的研究。尤其是近20年來，紅外溫度計的廣泛應用，作為紅外溫度計檢定用的主要設備－黑體的市場需求量增加，這促進了黑體技術向產品化傳化的進度。
對黑體技術的研究，尤其是對黑體發(fā)射率技術的研制，從20世紀50年代開始，一直是斷斷續(xù)續(xù)地進行著。國內一些大學，對黑體發(fā)射率進行研究，并根據(jù)輻射換熱原理，對當時的黑體產品研究出一套發(fā)射率的計算方法。同時，形成了對圓柱形黑體腔，腔體長度和腔口之比（稱為形腔比）為一個固定的模式。1998年，在國防計量科研課題的研究中，俞倫鵬在基于等溫和漫反射的基礎上，應用輻射換熱原理，導出了黑體發(fā)射率全新的計算公式，從理論上證明了只要黑體腔內表面溫度均勻且為漫反射，黑體的發(fā)射率只與黑體的腔口面積與內表面面積之比、黑體腔內表面發(fā)射率有關，而與黑體的形狀、黑體的溫度無關，系統(tǒng)闡述了黑體發(fā)射率的理論，使得對黑體發(fā)射率理論的研究，向前邁進了一步，同時對于黑體的研制和生產，有著極大的指導意義。
對于腔式黑體，也是一個逐步發(fā)展過程。從開始研制出雛形黑體，到開始重視形腔比，因此改進黑體腔按照一定的形腔比設計，將黑體的性能進行提高；到開始重視黑體的等溫段，盡量提高黑體的等溫區(qū)域，將黑體的性能進一步提高；到目前為止，應用黑體發(fā)射率的理論計算公式指出的改進途徑，使黑體的性能又得到提高；這就是一個不斷發(fā)展和不斷完善的過程。
在黑體的設計上，人們對于黑體的等溫特性越來越重視，黑體腔內表面的溫度均勻性已經作為黑體設計主要技術指標之一；因此對于有的黑體內表面溫度均勻性較好的黑體，又稱為“等溫黑體”。對于黑體內表面溫度均勻性的要求，將熱管技術應用于黑體，黑體內表面等溫效果很好，因此近代使用熱管技術研制出的黑體，稱為熱管黑體。熱管黑體是等溫黑體的一種。
隨著科學技術發(fā)展，需要更高精度的黑體作為標準輻射源，尤其在300℃以下溫度段。因此又發(fā)展了高精度的黑體，這些黑體輻射溫度的準確度在（0.1～0.5）℃和0.01℃分別率。
德國DIAS紅外公司的黑體有CS110、CS400、CS500、CS1500、CS1700，型號中數(shù)字即為其最高溫度。DIAS是一家極具開發(fā)能力的公司，未來的黑體溫度最高可達3500度。
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