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FTIR光谱仪线性度测量分析

材料的光谱发射率是表征材料表面光谱辐射特性的重要热物性参数.在对飞机红外隐身材料的研究中,材料发射率的测量对于材料温度的准确测量具有重要意义.测量材料发射率时,光谱仪光谱响应一般作线性假设,在数据处理时由于非线性误差,对于测量结果的准确度有很大的影响.因此,需要对仪器响应的线性度进行测量,确定不同探测器对应的仪器光谱响应的线性范围.本文介绍了测量光谱仪线性度的具体方法,通过对傅里叶红外光谱仪不同温度下能量的测试,确定了DTGS和InGaAs两种探测器的线性范围,DLaTGS探测器测量500℃-800℃的黑体时,在3μm-10μm波段之间,系统的光谱非线性误差小于1%;波长大于10μm或者小于3μm时,光谱非线性误差偏高;用DLaTGS探测器测量500℃-1000℃的黑体时,系统的光谱非线性误差偏高;用InGaAs探测器测量500℃-1000℃的黑体时,在1.5μm-2.5μm波段之间,系统的光谱非线性误差小于1%,短波段波动由光谱仪非线性误差引起,长波段波动由空气中H2O和CO2吸收引起。光谱仪光谱响应的线性度与波长有关,在测量目标的光谱辐射时,首先要给出测量仪器响应的光谱线性度,从而确定满足使用要求的光谱范围。外界环境、探测器、目标辐射能量的大小等因素也对仪器光谱响应的线性度的测量结果有影响,不利于仪器光谱响应的准确标定,需要在测量或标定时减小或避免外界环境的影响,并通过测量确定仪器使用不同探测器时满足线性度要求的能量接受范围。

光谱仪 红外辐射 光谱响应 线性度

王苗 蔡静

中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095

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2015-11-01(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)