本文主要介绍了黑体空腔理论和热辐射源理论,分析了黑体空腔的主要计算方法积分方程法。介绍了Monte Carlo方法在辐射源辐射特性分析中的应用。建立了Monte Carlo的辐射模型,论述了光束发射位置、方向和是否被吸收的确定方法。黑体空腔通常开口较小,在工业通常适用在高温条件下工作。随着科技的发展,实际中需要有能够满足在中、低温条件下工作的辐射源,而具有大口径的面黑体辐射源满足了这种要求。面辐射源的表面复杂,多加工成环形V型槽或蜂窝状结构,用精密方法很难计算。采用Monte Carlo方法分析面辐射源时,建立了具有环形V型槽表面和六棱柱蜂窝状表面的辐射源的Monte Carlo模型,采用完全光束跟踪对辐射情况进行模拟,计算了它们的发射率。由于采用Monte Carlo方法进行模拟,计算结果的收敛性很慢,所以在进行光束跟踪时我们取大量样本进行模拟。分析了在不同取样点数、温度、镜反射成份下对不同面辐射源辐射特性的影响。对于环形V型槽表面,我们分别计算了圆锥角为30o、45o、60o、90o时面辐射源的有效发射率;对于六棱柱蜂窝状表面,我们分别计算了当棱柱高度为1.0～3.0,增幅为0.2;边长为1.0～3.0,增幅为0.5时辐射源的有效发射率。将计算的数据进行并画出图形。综合上述影响辐射性能优劣的因素对面辐射源的结构进行设计,在面辐射源的外部加上护套,采用计算黑体空腔的传统方法积分方程法计算了该辐射源的有效发射率。使用热管对辐射源进行加热并用PID控制方法实现辐射源温控系统的设计和仿真。