【摘 要】
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红外遥感载荷的辐射定标是保证在轨测量精度的重要手段,其中实验室定标最为关键。黑体辐射源作为辐射定标的关键设备,其性能决定了辐射定标的精度。本文以中国计量科学研究院研制的真空低背景亮度温度计量标准装置（VRTSF）为依托,以满足红外遥感载荷的辐射定标需求为出发点,开展了中温区真空标准黑体辐射源的研制。通过查阅文献了解国内外相关黑体辐射源研制的最新进展,分析了中国计量科学研究院VRTSF装置中使用的变
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红外遥感载荷的辐射定标是保证在轨测量精度的重要手段,其中实验室定标最为关键。黑体辐射源作为辐射定标的关键设备,其性能决定了辐射定标的精度。本文以中国计量科学研究院研制的真空低背景亮度温度计量标准装置（VRTSF）为依托,以满足红外遥感载荷的辐射定标需求为出发点,开展了中温区真空标准黑体辐射源的研制。通过查阅文献了解国内外相关黑体辐射源研制的最新进展,分析了中国计量科学研究院VRTSF装置中使用的变温黑体的内部结构,提出了中温区真空标准黑体辐射源的设计指标与设计方案。完成了以下工作:（1）使用STEEP3发射率仿真软件计算了不同结构黑体腔的发射率,通过分析计算结果确定了黑体腔的结构。使用制图软件设计了黑体所有零件的机械加工图。并使用有限元分析软件对黑体进行热仿真分析,研究了黑体腔轴向温度均匀性以及散热器上的温度分布,初步设计黑体辐射源的加热方案。（2）使用高精度温度传感器、温控表以及恒流电源等设备搭建了黑体辐射源温控系统,利用高精度测温仪连接测温温度计监测黑体辐射源的温度,同时编写数据采集系统实现了黑体辐射源温度自动采集。（3）对黑体各部分零件进行组装,并进行性能测试。测试内容包括:黑体腔发射率测量,黑体腔温度均匀性、稳定性测量,不同温度点的亮度温度等。结果显示,黑体腔发射率优于0.999,黑体腔温度均匀优于0.157K,黑体控温稳定性优于0.030K/40mins。（4）通过分析实验数据对黑体辐射源性能进行了评价,结合实际使用过程中黑体辐射源工作在较高温度时黑体外壳温度升高导致测量结果误差增大的问题,提出了黑体辐射源温控系统的优化方案。（5）对优化后的黑体辐射源进行了性能测试。结果显示,黑体腔温度均匀优于0.138K,黑体控温稳定性优于0.020K/40mins,在VRTSF上测量了黑体在不同温度下的亮度温度。最后对测量结果进行不确定度评定,测量不确定度优于0.017K。
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