CN201311327Y - 一种红外辐射测量系统 - Google Patents

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冯国进
李平
王煜
郑春弟
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Abstract

本实用新型涉及一种红外辐射测量系统，该系统包括：样品模块，探测器模块，所述样品模块以及所述探测器模块之间的汇聚光路，以及与所述样品模块、探测器模块都相连的控制模块，其特征在于，样品模块包括：密封的样品舱；第一位移台，设置于所述样品舱内，且可在水平面内移动，所述第一位移台与所述控制模块相连；黑体辐射源，固定于所述第一位移台上；第二位移台，设置于所述第一位移台上，可在所述第一位移台、水平面内移动，所述第二位移台与所述控制模块相连。该系统克服了现有技术的不足，实现了1.7μm～25μm红外波段辐射的直接测量，通过自动校准的方式保证了测量得到的红外辐照度数据的准确性。

Description

一种红外辐射测量系统
技术领域
本实用新型涉及光谱辐照度测量领域，具体涉及一种对红外辐射进行绝对测量的系统。
背景技术
光谱辐照度是指特定波长下单位波长间隔入射到单位面积的辐射功率，光谱辐照度是光谱辐射计量中最基本的参数，是研究各种辐射源及光电探测器特性的重要依据。目前公知的光谱辐照度测量仪器主要集中于紫外可见和近红外波段的测量，  国内尚未出现1.7μm～25μm红外波段光谱辐照度绝对测量仪器。国外虽然有上述波段的部分光谱辐照度测量仪器，但测量的是相对光谱辐照值，需要定期对仪器进行校准且准确性较低。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种可自动校准，并可随时修正系统响应函数，且准确性高的1.7μm～25μm红外波段辐射测量系统，。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种红外辐射测量系统，该系统包括：样品模块，探测器模块，所述样品模块、所述探测器模块之间的汇聚光路，以及与所述样品模块、探测器模块都相连的控制模块，其特征在于，所述样品模块包括：密封的样品舱；第一位移台，设置于所述样品舱内，可在水平面内移动，所述第一位移台与所述控制模块相连；黑体辐射源，固定于所述第一位移台上；第二位移台，设置于所述第一位移台上，可在所述第一位移台的水平面内移动，所述第二位移台与所述控制模块相连。
其中，所述样品模块还包括：设置于所述第二位移台上、与所述控制模块相连的温度控制子模块，以及设置于所述第二位移台上的样品台。
其中，所述样品舱内充满氮气。
附图说明
图1为本实用新型的红外辐射测量系统的组成示意图；
图2为进行系统校准时的红外辐射测量系统状态示意图；
图3为进行样品红外辐射测量时的红外辐射测量系统状态示意。
具体实施方式
本实用新型提出的红外辐射测量系统，结合附图和实施例详细说明如下。
实施例
如图1所示，本实施例所提供的红外辐射测量系统包括：样品模块，探测器模块，样品模块、探测器模块之间的汇聚光路，以及与样品模块、探测器模块都相连的控制模块。样品模块包括：密封的样品舱；设置于样品舱内，可在水平面内移动的第一位移台，第一位移台与控制模块相连；黑体辐射源，固定于第一位移台上；设置于第一位移台上，可在第一位移台上、水平面内移动的第二位移台，第二位移台与控制模块相连。
考虑到大气中的水蒸气以及测量人员所呼吸的二氧化碳气体的微弱变化均会对系统测量结果产生影响，因此，样品舱密封，且样品舱内充满对红外光谱没有明显吸收的氮气。
其中，探测器模块与计算机控制模块相连，该探测器模块可将入射的波长在1.7μm～25μm波段的红外辐射信号转变成电信号输出，传给计算机控制模块；控制模块为计算机，通过软件编程实现系统的校准以及样品红外辐射的测量；样品模块还包括设置于第二位移台上、与控制模块相连的温度控制子模块，以及设置于第二位移台上用于放置被测样品的样品台，被测样品的温度由温度控制子模块控制；如图2所示，温度控制子模块以及样品都固定在第二位移台上，该位移台可以沿途中标示的箭头方向沿水平X轴移动，第二位移台以及黑体辐射源都设置于第一位移台上，黑体辐射源固定，第一位移台可以沿图中标示的箭头方向沿水平Y轴移动。
每次使用本系统时，都由计算机控制模块控制实施两个步骤：首先，控制第一位移台沿Y轴向下移动，使得黑体辐射源的发射光谱对准探测器模块，如图2所示，计算机控制模块接收探测器模块传来的信号，根据普朗克公式计算得到黑体辐射源所辐射出的红外光谱辐照度，利用该数值作为标准值再结合探测器模块的输出信号可以得到该系统的系统响应函数，从而实现了系统的校准和绝对定标；然后，系统进入样品红外辐射测量阶段，第二位移台以及第一位移台通过自动移动的方式对准光路，在移动过程中，计算机控制模块不断采样得到探测器模块输出的信号，当探测器模块输出信号最大时即认为此时光路已经位于对准状态，即如图3所示的位置，此时计算可得所测样品红外辐射光谱辐照度。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (3)

1、一种红外辐射测量系统，该系统包括：样品模块，探测器模块，所述样品模块、所述探测器模块之间的汇聚光路，以及与所述样品模块、探测器模块都相连的控制模块，其特征在于，所述样品模块包括：
密封的样品舱；
第一位移台，设置于所述样品舱内，可在水平面内移动，所述第一位移台与所述控制模块相连；
黑体辐射源，固定于所述第一位移台上；
第二位移台，设置于所述第一位移台上，可在所述第一位移台上、水平面内移动，所述第二位移台与所述控制模块相连。
2、如权利要求1所述的红外辐射测量系统，其特征在于，所述样品模块还包括：设置于所述第二位移台上、与所述控制模块相连的温度控制子模块，以及设置于所述第二位移台上的样品台。
3、如权利要求1所述的红外辐射测量系统，其特征在于，所述样品舱内充满氮气。
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