DE19531536C2 - Vorrichtung zur radiometrischen Kalibrierung von Infrarot-Meßgeräten - Google Patents
Vorrichtung zur radiometrischen Kalibrierung von Infrarot-MeßgerätenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur radiometrischen
Kalibrierung von Infrarot-Meßgeräten großer Apertur, wie
Schwarzer Strahler mit großer Apertur. Die Erfindung betrifft
ferner eine Vorrichtung zur Kalibrierung von Strahlungssenso
ren, wie Radiometern, Pyrometern, insbesondere Spektralradio
metern, wie Fourierspektrometer (Michelsoninterferometer), und
hier insbesondere im infraroten Spektralbereich.
Solche Sensoren messen berührungslos und verfügen zur Sammlung
der Strahlung über eine Optik, wie beispielsweise eine Linse
oder ein Teleskop. Die Optik ist in ihren Eigenschaften, d. h.
hinsichtlich ihrer Apertur, ihrer effektiven Brennweite, ihrem
Gesichtsfeldwinkel und ihrem Spektralbereich, an die jeweilige
Meßaufgabe angepaßt. Hierbei ist der Gesichtsfeldwinkel in der
Regel klein und liegt bei 0,5 bis wenigen hundert mrad.
Die vorstehend aufgeführten Geräte werden u. a. zur Messung ab
soluter Strahlungsgrößen, wie der "spektralen Strahldichte"
oder der "spektralen Strahlstärke" verwendet. Absolute Strah
lungsgrößen sind Voraussetzung für eine daraus erfolgende Ab
leitung anderer absoluter Größen, wie beispielsweise der Tem
peratur, des Emissionsgrades oder von Konzentrationen der Kom
ponenten von Gasgemischen. Absolute Strahlungsgrößen werden
über eine Kalibrierung aus den Meßsignalen dieser Spektrometer
gewonnen.
Zu einer solchen Kalibrierung werden als Strahlung normale
Flächenstrahler verwendet, deren Fläche diejenige der Apertur
des Spektrometers vollständig überdeckt; hierbei haben die
Flächen üblicherweise Kantenlängen von (10 cm × 10 cm) bis
(100 cm × 100 cm). Ein solcher Flächenstrahler strahlt in den
Halbraum, so daß der von ihm überdeckte Winkelbereich sehr
groß ist.
Im Idealfall ist der Kalibrierstrahler ein "Schwarzer Strah
ler", d. h. der spektrale Emissionsgrad der Strahleroberfläche
beträgt ελ = 1, wobei λ die Wellenlänge der Strahlung ist.
Die Temperatur T der Strahlenoberfläche ist homogen, d. h. sie
ist überall gleich. Unter diesen Voraussetzungen läßt sich die
spezifische Ausstrahlung des Normals durch das Plancksche
Strahlungsgesetz beschreiben und ist nur von dessen Temperatur
T abhängig.
Die Strahler sind bei einer Kalibrierung in aller Regel senk
recht zur Erdoberfläche ausgerichtet, da - bezogen auf die
Erdoberfläche - die optische Achse der Sensoren meist horizon
tal ausgerichtet ist; hierbei sind geringe Abweichungen nach
unten und größere Abweichungen nach oben einstellbar
Es wurde bereits vorgeschlagen, die strahlende Fläche parallel
zur Erdoberfläche auszurichten und mittels eines über ihr an
geordneten Umlenkspiegels die nach oben abgegebene Strahlung
um 90° in die optische Achse der Sensoren umzulenken, falls
der "Blickrichtung" nicht genauso nach unten gerichtet ist,
wie es bei Flugzeug- oder Satelliten-Sensoren zur Erdbeobach
tung der Fall ist.
Flächenstrahler bestehen in der Regel aus elektrisch beheizten
Metallblöcken. Allerdings gibt es auch Anwendungen, bei denen
die Strahler gekühlt werden. Da es weder ein natürliches noch
ein künstliches Material gibt, das einen spektralen Emissions
grad von εg = 1 aufweist, wird versucht, durch technische
Maßnahmen möglichst nahe an diesen Wert heranzukommen.
Hierzu wird die strahlende Oberfläche durch Einarbeiten von
parallelen oder konzentrischen Furchen oder Doppelfurchen, wo
durch eine Art Pyramiden entstehen, vergrößert; außerdem wird
die Oberfläche mit einem Material beschichtet, welches einen
Emissionsgrad nahe eins aufweist. Für diesen Zweck wurde spe
ziell der Lack "3M velvet black" (eingetragenes Warenzeichen)
entwickelt, der in großem Umfang verwendet wird.
Ein Emissionsgrad sehr nahe an eins läßt sich mit einem Hohl
raumstrahler realisieren, welcher eine Öffnung in einem großen
thermostatisierten Hohlraum aufweist.
Aus Driescher, H. u. a. Feingeräte Technik 39 (1990) 6, S. 247
bis 250 ist ein Eichstrahler großer Apertur für den Spektral
bereich des mittleren und fernen Infrarot beschrieben, der
eine elektrisch beheizbare kreisförmige Metallplatte als
strahlende Fläche aufweist, die mit einem verhältnismäßig
hochemittierenden Material beschichtet ist. Hierbei ist die
abstrahlende Seite der Metallplatte als Wabenstruktur ausge
führt und besteht aus demselben Material wie die mit ihr ther
misch gut leitend verbundene Metallplatte.
Ferner ist aus US 4 599 507 ein Schwarzkörper-Furnace be
schrieben, der im Zentrum keilförmige Targets sowie Aperturen
aufweist. Ferner ist eine vielflächige Heizeinrichtung am Au
ßenumfang der Targets und in der Nähe der beiden Aperturen
vorgesehen. Ferner sind jede Fläche der Aperturen und Targets
und die Seitenflächen der Heizeinrichtung in zwei oder drei
Zonen unterteilt. Hierbei werden die Zonen der Heizeinrichtung
in der Weise gesteuert, daß die Temperatur der Aperturen in
eine vorgeschriebene Beziehung zu der Temperatur der Targets
des Schwarzkörper-Furnace kommt. Dadurch ist ein effektives
Hohlraum-Emissionsvermögen des Schwarzkörper-Furnace von an
nähernd eins erreicht.
Die gegenwärtig verwendeten Kalibrierstrahler weisen jedoch
die nachstehend angeführten Nachteile auf:
- a) Die Flächenstrahler stehen senkrecht und sind damit der Konvektion ausgesetzt, wodurch ihre Oberflächentemperatur einen Gradienten von einigen Kelvin aufweist, und zwar vom unteren zum oberen Rand.
- b) Wenn als Alternative hierzu die Flächenstrahler horizontal ausgerichtet nach oben strahlen, tritt, wenn ihre Tempera tur von der Umgebungstemperatur abweicht, ebenfalls Kon vektion auf, wodurch ihre Oberflächentemperatur einen Gra dienten von einigen Kelvin aufweist, und zwar von der Mit te zum Rand hin.
- c) Gefurchte oder doppelt gefurchte Oberflächen weisen wegen der Konvektion weitere Temperaturgradienten auf, da die "Spitzen" der Strukturen stärker ab- bzw. auskühlen als deren "Täler".
- d) Wegen der vorstehend erläuterten Temperaturgradienten der Strahleroberflächen kann zur Berechnung einer Strahldichte nach Planck nicht eine einzige Temperatur zugeordnet wer den. Gerade dies wurde jedoch in allen bisher angewandten Kalibrierverfahren getan, wodurch zwangsläufig systemati sche Fehler entstehen. Eine korrekte Beschreibung der Tem peraturverteilung würde demgegenüber einen sehr großen Aufwand darstellen.
- e) Trotz Vergrößerung der strahlenden Oberflächen und trotz deren Beschichtung mit einem hochemissiven Material ist der Emissionsgrad ungleich eins und liegt in einigen Spek tralbereichen sogar weit unter eins. In den gebräuchlichen Kalibrierverfahren wird jedoch der Emissionsgrad gleich eins gesetzt, wodurch wiederum systematische Fehler ent stehen. Eine korrekte Angabe des Emissionsgrades würde schwierige Messungen mit sehr großen Aufwand erfordern.
- f) Ein Flächenstrahler strahlt in den gesamten Halbraum ab, wogegen das zu kalibrierende Gerät Strahlung nur aus einem sehr kleinen Winkelbereich empfängt, so daß der größte Teil der erzeugten Strahlung ungenutzt bleibt.
- g) Bei Verwenden von Hohlraumstrahlern müßten diese wegen der benötigten, großen, strahlenden Fläche, welche der Öffnung im Hohlraum entspricht, sehr groß sein; dies wiederum er schwert einerseits grundsätzlich die Erzielung einer homo genen Temperaturverteilung auf der gesamten inneren Ober fläche des Hohlraums und würde andererseits die Tempera turverteilung wegen der im Hohlraum über die große Öffnung entstehenden Konvektion beeinträchtigen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kalibrierstrahler in
Form eines Flächenstrahlers zu schaffen, der nicht nur eine
homogene Verteilung der Oberflächentemperatur aufweist, so daß
die Temperatur überall gleich ist, sondern auch einen sehr ho
hen Emissionsgrad ε möglichst nahe ε = 1 aufweist.
Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kenn
zeichnenden Teil erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung sind Gegenstand der auf Anspruch 1 unmittelbar oder
mittelbar rückbezogenen Ansprüche.
Bei dem erfindungsgemäßen Kalibrierstrahler, bei welchem als
strahlender Körper eine an sich bekannte, elektrisch beheizte,
vorzugsweise kreisförmige Metallplatte verwendet wird, ist die
strahlende Seite der Metallplatte als metallische Wabenstruk
tur ausgebildet. Ferner bestehen die Metallplatte und die Wa
benstruktur aus demselben Material und sind thermisch gut lei
tend miteinander verbunden, indem sie beispielsweise miteinan
der verschweißt oder verlötet sind oder mittels eines ther
misch gut leitenden Klebers verklebt sind. Die strahlende Flä
che der mit der Metallplatte verbundenen Wabenstruktur ist mit
einer Abdeckhaube vorzugsweise in Form eines Doms überwölbt,
die (der) innen verspiegelt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das
Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser der Waben der Wabenstruk
tur 5 : 1 oder größer. Ferner liegt die Dicke der Wände der
sechseckigen Waben der Wabenstruktur in der Größenordnung von
Zehntel-Millimeter und/oder die Kanten der einzelnen Waben
sind ähnlich Messerschneiden scharf geschliffen.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann an
stelle der Wabenstruktur die strahlende Fläche auch als eine
Gitterstruktur, beispielsweise in Form einer Anordnung von
dreieckigen, quadratischen oder kreisförmigen, vorzugsweise
konisch ausgebildeten "Waben" ausgebildet sein. Hierbei sind
die konisch ausgebildeten "Waben" gemäß einer vorteilhaften
Weiterbildung der Ausführungsform durch trichterförmige Boh
rungen äquidistant und aneinander angrenzend über der gesamten
Fläche in die massive Strahlerplatte eingebracht. Ferner sind
die trichterförmigen Bohrungen so eng nebeneinander angeordnet
und so tief ausgebildet, daß sich deren Ränder scharfkantig
überschneiden und damit einen wellenförmigen Verlauf aufwei
sen.
Die Abdeckhaube hat vorzugsweise die Form einer Halbkugel,
welche über die strahlende Fläche in der Weise gestülpt wird,
daß der innere Durchmesser der domförmigen Abdeckhaube fest,
jedoch gut wärmeisolierend und außerdem zur Verhinderung von
Konvektion gasdicht mit der Umfangsfläche der Strahlerplatte
verbunden ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Er
findung ist die halbkugelförmige Abdeckhaube konzentrisch zu
ihrem Scheitelpunkt mit einer als Apertur dienenden, vorzugs
weise kreisförmigen Öffnung versehen, welche somit die effek
tiv strahlende Fläche darstellt.
Die domartig ausgeführte Abdeckhaube überwölbt somit die tat
sächlich strahlende Fläche und läßt Strahlung nur durch die
der effektiv strahlenden Fläche entsprechenden Apertur austre
ten. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist
hierzu die Aperturebene parallel zur strahlenden Fläche ausge
richtet.
Ferner ist die auf ihrer inneren Oberfläche verspiegelte dom
förmige Abdeckhaube mit einer Beschichtung, wie beispielsweise
Aluminium oder Gold, versehen, die bei geringer Rauhigkeit der
Oberfläche, welche in der Größenordnung von einem Zehntel der
Wellenlänge λ ist, den höchstmöglichen Reflexionsgrad ver
leiht. Auch ist der Durchmesser der Apertur im Vergleich zum
Durchmesser der strahlenden Fläche so klein wie möglich und
sollte ein Verhältnis von 2/3 nicht überschreiten, wobei
selbstverständlich die Apertur so groß wie die des zu kali
brierenden Geräts sein muß.
Anstelle der Abdeckhaube in Form einer Halbkugel mit Apertur
kann als Abdeckhaube auch ein beidseitig offener Kegelstumpf
oder auch ein Zylinder verwendet werden. Bei der Ausbildung
in Form eines Kegelstumpfs umfaßt die große Kegelöffnung die
Strahlerfläche, während die kleine Kegelöffnung die Apertur
bildet. Analog hierzu ist bei der als Zylinder ausgebildeten
Abdeckung die Strahleroberseite offen, während die Apertur
durch eine kleinere Öffnung in einem am gegenüberliegenden Zy
linderende ausgebildeten Boden gebildet ist.
Eine Einheit aus Strahlerplatte und Dom ist - abgesehen von
der Apertur - vollständig mit einem gut wärmeisolierenden
Material, beispielsweise Keramikpappe umkleidet. Die so ent
standene Strahlereinheit ist in einem Gehäuse fest montiert
und so ausgerichtet, daß die strahlende Apertur nach unten,
d. h. zum Erdboden hin, weist. Hierbei verläuft die Aperturflä
che parallel zum Fußboden. In Anwendungsfällen, bei welchen
der Strahler gekühlt wird, ist jedoch die Apertur zum Zenith
hin ausgerichtet.
Zur Durchführung einer Kalibrierung wird das jeweils zu kali
brierende Infrarot-Meßgerät so unter die Strahlereinheit ge
stellt, daß dessen optische Achse senkrecht zur Erdoberfläche
nach oben ausgerichtet und konzentrisch zur Apertur des Strah
lers angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der
Erfindung sind die Aperturen des Infrarot-Meßgeräts und der
Strahleinheit gleich groß. Vorteilhafterweise wird dies mit
Hilfe einer verstellbaren, beidseitig verspiegelten Irisblende
erreicht, welche in die oder an der Apertur der Strahlerein
heit eingebaut ist.
Bei einem Kalibriervorgang wird die Apertur des Meßgeräts so
nahe wie möglich bei der Apertur des Strahlers angeordnet.
Falls sich jedoch die optische Achse des Meßgeräts, beispiels
weise aus konstruktiven Gründen, nicht vertikal oder nahezu
vertikal ausrichten läßt, was beispielsweise wegen eines De
tektorkühlung mit flüssigem Stickstoff der Fall ist, ist ge
mäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Um
lenkspiegel mit sehr gutem Reflexionsgrad vorgesehen. Durch
diesen Spiegel wird dann die Strahlung, die senkrecht nach un
ten die Strahlerapertur verläßt, in die Horizontale und damit
in die Apertur des Meßgeräts gelenkt. Bei einem gekühlten
Strahler, der so angeordnet ist, daß seine Apertur nach oben
weist, sind die verschiedenen Elemente entsprechend angepaßt
und ausgeführt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Aus
führungsform unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung im
einzelnen erläutert, in welcher ein senkrechter Schnitt durch
eine bevorzugte Ausführungsform einer Strahlereinheit in be
triebsbereiter, senkrechter Ausrichtung wiedergegeben ist.
In der Zeichnung weist eine Kalibriereinheit eine Strahler
platte 1 mit einer Wabenstruktur 2 auf, die aus einer Vielzahl
von Waben 20 gebildet ist. Eine Abdeckhaube 3 in Form eines
Doms umschließt und überwölbt die Wabenstruktur 2 in der aus
der Zeichnung ersichtlichen Weise. Die innere Oberfläche 4 des
Doms 3 ist verspiegelt. Die von der aus Metall bestehenden
Strahlerplatte 1 über die Wabenstruktur 2 abgegebene Strahlung
tritt durch eine im Dom 3 ausgebildete Apertur 5 aus.
Die Strahlerplatte 1 mit der Wabenstruktur 2 sowie die Ab
deckhaube 3 sind in einem Gehäuse 7 in der Weise unterge
bracht, daß zwischen der Strahlerplatte 1 und der Abdeckhaube
3 eine verhältnismäßig dicke thermisch isolierende Material
schicht 6 vorgesehen ist. Der Dom 3 ist auf seiner Innenseite
bezüglich der Strahlerplatte 1 mit demselben Isoliermaterial 6
gegenüber Umweltthermik isoliert. Um das Gehäuse 7 mit den in
ihm untergebrachten Komponenten so ausrichten zu können, daß
die in der domförmigen Abdeckhaube ausgebildete Apertur 5 nach
unten weisend ausgerichtet ist, sind an der der Apertur 5 ab
gewandten Seite des Gehäuses 7 schematisch angedeutete Halte
elemente 70 vorgesehen.
In der Strahlerplatte 1 sind Heizwendel 10 vorgesehen, an wel
che über mit Plus-(+) und Minus-(-)Zeichen versehene, schema
tisch angedeutete Versorgungsleitungen 100 Spannung angelegt
ist. Über die in der Strahlerplatte 1 untergebrachten Heizwen
del 10 erfolgt eine geregelte Heizung der Strahlerplatte 1.
Die bei der erfindungsgemäßen Kalibriereinheit verwendeten
Elemente und Komponenten haben im einzelnen folgende Funktion
und Wirkung:
Durch die Kombination aus einer beheizten, (gegebenenfalls ge kühlten) Strahlerplatte 1 und dem sie umgebenden Dom 3 ist ein thermisch isolierter Hohlraum geschaffen, der, wie in der Zeichnung dargestellt, bei einer beheizten Strahlerplatte mit der Öffnung nach unten bzw. bei einer gekühlten Strahlerplatte entgegen der Wiedergabe in der Zeichnung nach oben weist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau sind geringe Wärmeverluste durch Konvektion oder Abstrahlung an den äußeren Flächen ge währleistet.
Durch die Kombination aus einer beheizten, (gegebenenfalls ge kühlten) Strahlerplatte 1 und dem sie umgebenden Dom 3 ist ein thermisch isolierter Hohlraum geschaffen, der, wie in der Zeichnung dargestellt, bei einer beheizten Strahlerplatte mit der Öffnung nach unten bzw. bei einer gekühlten Strahlerplatte entgegen der Wiedergabe in der Zeichnung nach oben weist. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau sind geringe Wärmeverluste durch Konvektion oder Abstrahlung an den äußeren Flächen ge währleistet.
Ferner ist durch die Orientierung eine Konvektion im Inneren
verhindert, und zwar vor allem an der Strahlerplatte 1. Zu
sätzlich verhindert die gasdichte Verbindung des Doms 3 und
der Strahlerplatte 1 ein Auftreten von Konvektion im Innern
der Kalibriereinheit. Daher weist die strahlende Oberfläche
der Platte durchgehend eine homogene Temperatur auf.
Der in seinem Inneren stark reflektierende Dom 3 reflektiert
die von der Strahlerplatte 1 kommende und auftreffende Strah
lung, und zwar nahezu alles, was von der Strahlung dicht di
rekt durch die Apertur 5 des Doms 3 nach außen geht, wieder
zurück zur Strahlerplatte 1. Damit wirkt der Dom 3 ähnlich wie
die Wände eines klassischen Hohlraumstrahlers, das heißt, die
von den Wänden des Hohlraums emittierte bzw. von den Wänden
des Doms reflektierte Strahlung wird von der Strahleroberflä
che teilweise wieder reflektiert, wodurch deren effektiver
Emissionsgrad erhöht wird.
Der Vorteil des die Strahlung reflektierenden Doms liegt dar
in, daß er selbst nahezu keine Strahlung emittiert und deswe
gen nicht, insbesondere nicht homogen, beheizt werden muß.
Ferner bewirkt die gute Wärmeisolation zwischen dem Dom 3 und
der Strahlerplatte 1, daß auch an den Rändern der Platte keine
thermische Ableitung stattfindet; dies bedeutet in der Praxis,
daß auch hier die Plattentemperatur dieselbe ist wie diejenige
in den übrigen Plattenbereichen.
Dadurch ist auch die an und von den Rändern der Platte emit
tierte und von dem Dom zurück zur Platte reflektierte Strah
lung durch eine einheitliche Plattentemperatur zu beschreiben.
Ferner gilt, je kleiner das Verhältnis der Domapertur zur
Strahlerfläche ist, desto größer ist der Anteil der von dem
Domwänden reflektierten Strahlung, und umso mehr nähern sich
die Eigenschaften des Strahlers einem idealen Strahler.
Ferner wird durch den Dom Strahlung der in der Regel thermisch
inhomogenen Umgebung von der Strahlerplatte abgeschirmt, da
die thermisch inhomogene Umgebungsstrahlung an der Strahler
platte teilweise reflektiert würde und so einen unerwünschten,
die Kalibrierung verfälschenden Strahlungsbeitrag liefern wür
de.
Durch die wabenförmige Struktur der strahlenden Fläche ist die
emittierende Oberfläche im Vergleich zur emittierenden Apertur
vergrößert. Durch die "echten" Waben, da der Boden jeder Wabe
die gleiche Fläche wie die ihm gegenüberliegende, als Apertur
dienende Öffnung hat, ist dies in einem erheblich stärkeren
Maße möglich, als es durch Furchen, Doppelfurchen oder auch
konisch zulaufende Waben bisher erreichbar war.
Das große Verhältnis von innerer Oberfläche zur Apertur jeder
der Waben bewirkt, daß jedes Wabenelement für sich allein na
hezu die Eigenschaften eines Hohlraumstrahlers aufweist. Die
erfindungsgemäße Anordnung stellt somit ein Feld bzw. eine
große Anordnung von Hohlraumstrahlern dar. Im Zusammenwirken
mit dem Dom und der räumlichen Ausrichtung der gesamten Anord
nung, wodurch eine Konvektion im Innern des Doms verhindert
ist, ist somit erreicht, daß das Hohlraum-Strahlerfeld ther
misch homogen ist.
Mit Hilfe der scharfgeschliffenen Wabenkanten wird obendrein
die Fläche verringert, von welcher aus durch die Apertur von
außen eintretende Strahlung teilweise direkt wieder nach
außen, und damit in das zu kalibrierende Meßgerät zurückre
flektiert werden könnte; hierdurch würde dann der wirksame
Emissionsgrad verringert.
Claims (21)
1. Vorrichtung zur radiometrischen Kalibrierung von Infrarot-Meß
geräten mit großer Apertur in Form einer elektrisch beheiz
ten, vorzugsweise kreisförmigen Metallplatte, welche als
strahlende Fläche dient und mit einem hochemittierenden
Material beschichtet ist, wobei
die strahlende Seite der Metallplatte (1) als metallische Wa benstruktur (2) ausgebildet und aus demselben Material wie die Metallplatte (1) besteht,
die Metallplatte (1) und die Wabenstruktur (2) thermisch gut leitend miteinander verbunden sind, und
die strahlende Fläche der mit der Metallplatte (1) verbunde nen Wabenstruktur (2) mit einer Abdeckhaube (3) in Form eines Doms versehen ist, die (der) innen verspiegelt ist, und im Scheitelpunkt eine als Apertur dienende Öffnung aufweist.
die strahlende Seite der Metallplatte (1) als metallische Wa benstruktur (2) ausgebildet und aus demselben Material wie die Metallplatte (1) besteht,
die Metallplatte (1) und die Wabenstruktur (2) thermisch gut leitend miteinander verbunden sind, und
die strahlende Fläche der mit der Metallplatte (1) verbunde nen Wabenstruktur (2) mit einer Abdeckhaube (3) in Form eines Doms versehen ist, die (der) innen verspiegelt ist, und im Scheitelpunkt eine als Apertur dienende Öffnung aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die metallische Wabenstruktur (2) aus sechseckigen Waben ge
bildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Metallplatte (1) und die Wabenstruktur (2) miteinander
verschweißt oder verlötet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Metallplatte (1) und die Wabenstruktur
(2) mit einem thermisch gut leitenden Kleber verklebt sind.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Tiefe zu Durch
messer der Waben (20) der Wabenstruktur 5 : 1 oder größer ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Dicke der Wände der sechseckigen
Waben (20) der Wabenstruktur (2) in der Größenordnung von
Zehntel-Millimeter liegen und deren Kanten scharf geschliffen
sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckhaube (3) in Form einer Halbkugel ausgebildet ist,
welche über die strahlende Fläche der Wabenstruktur (2) in der
Weise gestülpt ist, daß die domförmige Abdeckhaube (3) innen
fest, aber gut wärmeisolierend und außerdem gasdicht mit der
Umfangsfläche der strahlenden Metallplatte (1) verbunden ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die als Halbkugel ausgebildete Abdeckhaube (3)
konzentrisch zu ihrem Scheitelpunkt eine als Apertur dienende,
kreisförmige Öffnung aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Durchmesser der strahlenden Fläche der Wabenstruktur (2)
so groß wie möglich im Vergleich zum Durchmesser der als Aper
tur (5) dienenden Öffnung ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Aperturebene parallel zur strahlenden
Fläche ausgerichtet ist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Einheit aus strahlender Metall
platte (1) mit Wabenstruktur (2) und Abdeckhaube (3) - abgese
hen von der Apertur - mit einem gut wärmeisolierenden Material
(6), wie Keramikpappe, umkleidet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Strahlereinheit in einem Gehäuse
(7) fest montiert und so ausgerichtet ist, daß die strahlende
Apertur nach unten weist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die strahlende Fläche eine Gitterstruktur in Form einer Anord
nung aus dreieckigen, quadratischen oder kreisförmigen, vor
zugsweise konisch ausgebildeten "Waben" aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die konisch ausgebildeten "Waben" durch trichterförmige Boh
rungen äquidistant aneinander angrenzend über der gesamten
Fläche in die massive Strahlerplatte (1) eingebracht sind und
die trichterförmigen Bohrungen so eng beieinander angeordnet und
so tief ausgebildet sind, daß deren überschneidenden Ränder
scharfkantig ausgebildet sind und einen wellenförmigen Verlauf
aufweisen.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckhaube als beidseitig offener Kegelstumpf ausgebildet
ist, dessen große Kegelöffnung die Strahlerfläche einschließt
und dessen kleine Kegelöffnung die Apertur bildet.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abdeckhaube als Zylinder ausgebildet ist, welcher auf der
Strahlerseite offen ist, während an der gegenüberliegenden
Seite ein Boden vorgesehen ist, in dem eine als Apertur die
nende Öffnung vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Aperturen eines Infrarot-Meßge
räts und einer Strahlereinheit gleich groß sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Anpassung der Größe der Apertur der Strahlereinheit an die
Größe der Apertur des Infrarot-Meßgeräts in oder an der Aper
tur der Strahlereinheit eine verstellbare, beidseitig verspie
gelte Irisblende in Form einer Lamellenblende vorgesehen ist.
19. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18,
wobei die optische Achse eines zu kalibrierenden Infrarot- Meßgeräts, das unter der Vorrichtung angeordnet ist, senkrecht nach oben, und zwar konzentrisch zur Apertur des Strahlers ausgerichtet ist, und
bei der Kalibrierung die Apertur des Infrarot-Meßgeräts in un mittelbarer Nähe bezüglich der Apertur gebracht ist.
wobei die optische Achse eines zu kalibrierenden Infrarot- Meßgeräts, das unter der Vorrichtung angeordnet ist, senkrecht nach oben, und zwar konzentrisch zur Apertur des Strahlers ausgerichtet ist, und
bei der Kalibrierung die Apertur des Infrarot-Meßgeräts in un mittelbarer Nähe bezüglich der Apertur gebracht ist.
20. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18,
wobei, um die Orientierung der Strahlereinheit nicht verändern
zu müssen, ein Umlenkspiegel vorgesehen ist, falls sich die
optische Achse des Meßgeräts nicht vertikal oder nahezu verti
kal ausrichten läßt.
21. Verwendung der Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwenden einer gekühlten
Strahlerplatte diese so aufzustellen ist, daß ihre Apertur
nach oben und zur Kalibrierung das Meßgerät von oben nach un
ten auf die Strahlereinheit zu ausgerichtet ist.
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