KR20110053036A

KR20110053036A - 진공 흑체 챔버

Info

Publication number: KR20110053036A
Application number: KR1020090109829A
Authority: KR
Inventors: 이상용; 김건희; 양순철; 장기수; 김효식; 김명상
Original assignee: 한국기초과학지원연구원
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2011-05-19
Also published as: KR101144778B1

Abstract

본 발명은 진공 흑체 챔버에 관한 것이다. 본 발명은 에너지 스펙트럼이 발산되는 투과구가 형성된 케이스; 상기 케이스에 수용되는 흑체; 상기 흑체에 인접하게 위치하고, 상기 흑체를 가열 또는 냉각하는 열전소자; 상기 케이스에 수용되어 상기 열전소자와 상기 흑체를 둘러싸는 제1공간을 구비하고, 상기 제1공간이 온도를 유지하도록 보온하는 히트 쉴트; 상기 히트 쉴드를 수용하는 제2공간을 구비하고, 상기 제2공간의 온도를 유지하도록 보온 또는 보냉하는 콜드 쉴드; 상기 투과구에 장착되고, 상기 흑체에서 적외선 파장만을 통과시키는 렌즈; 및 상기 제1공간과 연통되어 상기 제1공간을 진공상태로 유지하고, 상기 케이스에 장착되는 진공포트;를 포함하는 진공 흑체 챔버를 제공한다.

따라서, 본 발명에 의하면 외부에 의한 온도의 영향을 줄일 수 있어 흑체의 온도를 정밀하게 관리할 수 있다.

흑체, 열전소자, 열영상

Description

진공 흑체 챔버{Vacuum Black Body Chamber}

본 발명은 진공 흑체 챔버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 흑체의 온도를안정되게 제어할 수 있는 진공 흑체 챔버에 관한 것이다.

흑체는 모든 온도를 측정하는 기본표준이고, 우리가 사용하는 모든 온도계와 열영상, 그리고 전기, 전자적 온도 센서를 표준화하는 기본장비로 사용된다. 흑체는 현대 사회의 전자 및 기계, 화학 분야에 걸쳐 폭 넓게 사용되고 있는데 이는 우리가 에너지를 다루는 분야가 거의 모든 산업에 확산되어 있기 때문이다.

예를 들어 로봇의 전, 후방 진행시 물체의 인지는 최근 최고의 센서 기술인 열영상, 즉 thermal imaging으로 인지하고 이러한 정보를 로봇의 행동에 절대적인 기준 정보로 삼는다. 이러한 기술은 인간이 감지 못하는 적외선 대역에 있어 감지가 불가능하며 또한 적외선의 분포는 대기 중 가장 흡수율이 적어 원거리 시야 확보뿐만 아니라 근거리까지 감지할 수 있다. 한편 적외선분포의 감지는 우주의 자연 상에 존재하는 에너지를 감지하는 것이므로, 일반적인 카메라와 달리 조명이 필요 없고, 첨단의 전자회로설계와 광학적 기술의 융합으로 현대의 최첨단 로봇센서로 사용되고 있다.

적외선은 눈으로 볼 수 있는 영역이 아니어서 적외선 영상을 임의로 만들어 개발하고자 하는 장비의 특성을 컴퓨터의 소프트웨어로 계산하고 확인하는 복잡한 절차를 거쳐야 하는 문제가 있다. 특히 국내에서 이와 관련된 장비를 개발한다는 것은 계측 및 source에 대해 대부분 외국 장비에 의존하고 있다. 나아가 적외선이 군사적인 목적에 많이 사용된다는 특수성 때문에 대부분의 나라에서 자국의 기술을 배포하거나 공개하지 않는 것이 일반적이다. 따라서 안보적인 목적 및 실용기술에 적용하기 위해서 관련 기술의 개발이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 흑체의 온도를 안정적으로 조절할 수 있는 진공 흑체 챔버를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 에너지 스펙트럼이 발산되는 투과구가 형성된 케이스; 상기 케이스에 수용되는 흑체; 상기 흑체에 인접하게 위치하고, 상기 흑체를 가열 또는 냉각하는 열전소자; 상기 케이스에 수용되어 상기 열전소자와 상기 흑체를 둘러싸는 제1공간을 구비하고, 상기 제1공간이 온도를 유지하도록 보온하는 히트 쉴트; 상기 히트 쉴드를 수용하는 제2공간을 구비하고, 상기 제2공간의 온도를 유지하도록 보온 또는 보냉하는 콜드 쉴드; 상기 투과구에 장착되고, 상기 흑체에서 적외선 파장만을 통과시키는 렌즈; 및 상기 제1공간과 연통되어 상기 제1공간을 진공상태로 유지하고, 상기 케이스에 장착되는 진공포트;를 포함하는 진공 흑체 챔버를 제공한다.

또한 상기 히트 쉴드는 고리 모양의 제1고리부 및 상기 제1고리부에서 연장되고 내측에 복수 개의 관통공이 규칙적으로 형성된 제2고리부를 포함하고, 상기 제1고리부의 외주면에는 열을 발생시킬 수 있는 니크롬선이 감기는 것이 가능하다.

나아가 상기 흑체는 원판형태로 이루어지고, 상기 열전소자는 상기 흑체의 중심이 맞닿도록 설치되어 상기 흑체의 중심을 가열하고, 상기 히트 쉴드는 상기 흑체의 외주면을 따라 배치되어 상기 흑체의 외주면을 복사에 의해서 가열할 수 있 다.

상기 콜드 쉴드는 원통 모양의 원통부와 상기 원통부의 단면 중 하나를 밀폐하는 원판부를 포함하고, 상기 원판부에는 그 중앙에 밀집해서 분포하는 방열핀이 구비될 수 있다.

상기 케이스에는 상기 방열핀에 연통되는 냉각수 이동관이 설치되고, 상기 냉각수 이동관은 상기 방열판과 연결되어 냉각수가 상기 방열핀으로 이동되어 상기 방열핀과 열교환되는 것이 가능하다.

한편 상기 렌즈는 게르마늄 렌즈로 이루어지고, 상기 렌즈는 적외선 파장대인 8마이크로 또는 12마이크로 정도의 파장만 통과시키도록 코팅되어, 흑체에 불필요한 파장이 인입되어 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면 진공 흑체 내부를 진공상태로 유지하여 대류현상을 억제할 수 있다.

또한 본 발명은 기존에 사용되지 않던 렌즈를 사용해서 흑체에서 발산되는 에너지 중 적외선 영역만 외부로 방출할 수 있다.

본 발명에서는 콜드 쉴드에 의해서 외계에서 들어오는 다양한 파장을 차단할 수 있고, 실시간 온도 감지로 온도를 안정화시킬 수 있고, 히트 쉴드에 의해서 흑체의 바깥쪽에서 발생하는 온도 손실을 보상할 수 있다.

종래 기술에 따른 흑체는 모든 빛을 흡수만 하고, 방사하지 않는데 반하여, 본 발명에 따른 흑체는 모든 빛을 흡수하고, 열 복사를 방사할 수 있고, 펠티어소 자에 의해 고도의 온도 안정화를 얻을 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 사시도이다. 이하 도 1을 참조해서 설명한다.

본 발명에 따른 진공 흑체 챔버는 외형을 이루는 케이스(10)와 상기 케이스(10)를 받치는 받침대(16)를 포함한다.

상기 케이스(10)는 대략 원형으로 형성되고, 상기 받침대(16)는 상기 케이스(10)의 하단에 설치되어 상기 케이스(10)가 안정적으로 놓여질 수 있도록 지지한다. 상기 받침대(16)는 상기 케이스(10)에 볼트로 결합되는 것이 가능하다.

상기 케이스(10)의 중앙에는 흑체에 포함된 에너지 스펙트럼이 외부로 발산될 수 있는 투과구(12)가 형성된다. 상기 투과구(12)는 상기 케이스(10)의 외주면이나 흑체(30)의 형상과 유사한 원형으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 투과구(12)를 통해서만 흑체의 에너지 스펙트럼이 발산되고, 상기 케이스(10)를 통해서는 발산되지 않는 것이 바람직하다.

상기 투과구(12)의 내측에는 렌즈(20)가 설치된다. 상기 렌즈(20)는 상기 케이스(10) 내부에 설치된 흑체에서 발산되는 파장 중에 특정한 파장대만이 외부로 방출되도록 필터링하는 기능을 수행한다.

도 2는 도 1의 부분 절개도이고, 도 3은 도 1의 단면도이다. 이하 도 2 및 도 3을 참조해서 설명한다.

상기 케이스(10)에는 에너지 스펙트럼을 발산하는 흑체(black body)(30), 상기 흑체(30)를 가열 또는 냉각하는 열전소자(40), 상기 흑체(30)와 상기 열전소자(40)를 수용하는 히트 쉴드(50) 및 상기 히트 쉴드(50)를 수용하는 콜드 쉴드(60)가 설치된다.

상기 흑체(30)는 대략 두꺼운 원판의 형태로 형성되고, 외부가 검은 색을 띈다. 흑체란 입사하는 모든 복사선을 완전히 흡수하는 물체를 말하며 완전흑체라고도 한다. 흑체가 내는 복사를 흑체복사라 한다. 일반적으로 흑체의 온도가 정해지면 흑체복사의 성질이 결정되며, 반대로 흑체복사의 성질로부터 흑체의 온도를 구할 수 있다.

상기 흑체(30)에는 온도 센서(미도시)가 장착되어, 상기 흑체(30)의 온도를 측정할 수 있고, 복수 개의 온도 센서가 구비되는 경우에는 상기 흑체(30)의 온도를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

상기 열전소자(40)는 펠티어 소자를 포함한다. 일반적으로 펠티어 소자는 N형 불순물 이온이 섞인 반도체 또는 P형 불순물 이온이 섞인 반도체로 이루어진 열전요소(thermoelectric element)가 병렬 배치되고, 상기 열전요소 상부측 및 하부측에는 구리판 등으로 된 전극이 각각 접합되며, 상기 전극을 감싸도록 세라믹 기판 등이 부착되어 형성된다.

이와 같은 펠티어 소자는 접합부에 전류를 인가하면 N형 반도체에서는 전자가 P형 반도체에서는 정공(正孔)이 상부의 전극에서 하부의 전극으로 이동하면서 상부의 열을 빼앗아 하부로 방출하기 때문에 상부는 냉각되고 하부는 가열되는 펠 티어 효과(Peltier effect)가 발생된다. 즉, 펠티어 효과(Peltier effect)는 전기현상(現象)의 하나로, 두 개의 다른 금속(金屬)의 접속(接續)을 통하여 전류를 통하면 그 접속점에 있어서 열의 발생 또는 흡수의 현상이 일어나는 것을 말한다.

따라서 펠티어 소자에 전류가 인가되면 펠티어 소자의 일측은 온도가 낮은 흡열면을 이루게 되며, 타측은 온도가 높은 발열면을 이루게 되며, 만약 상기와 달리 전류를 역방향으로 인가하면, 상기 흡열면와 상기 발열면은 바뀌게 된다.

즉 상기 열전소자(40)에 인가하는 전류의 방향에 따라 상기 열전소자(40)가 상기 흑체(30)를 가열하거나 상기 흑체(30)를 냉각하는 것이 가능하다. 한편 상기 열전소자(40)는 상기 흑체(30)의 크기보다는 작아, 상기 흑체(30)의 외주면보다는 상기 흑체(30)의 중심을 가열 또는 냉각할 수 있다.

상기 히트 쉴드(50)는 대략 고리 모양으로 형성되고, 그 내부에 상기 흑체(30)와 상기 열전소자(40)를 수용할 수 있는 제1공간(51)이 형성된다. 상기 제1공간(51) 중에서 상기 흑체(30)의 일측에는 특정 부품이 설치되지 않는 빈 공간이다.

또한 상기 히트 쉴드(50)는 상기 흑체(30)의 외주면을 따라 배치되어 상기 흑체(30)의 외주면을 복사에 의해서 가열할 수 있다. 상기 히트 쉴드(50)는 상기 제1공간(51)이 온도를 유지하도록 보온을 하는 역할을 수행한다.

상기 콜드 쉴드(60)는 상기 히트 쉴드(50)를 수용할 수 있는 제2공간(61)이 그 내부에 구비된다. 상기 콜드 쉴드(60)는 상기 제2공간(61)의 온도를 유지하도록 보냉을 하는 역할을 수행한다. 다만 상기 콜드 쉴드(60)는 전체적으로 상기 제2공 간(61)의 온도가 상기 케이스(10) 외부의 외계에 의해서 영향을 받지 않도록 보온 또는 보냉의 기능을 동시에 수행한다.

상기 제1공간(51)은 상기 히트 쉴드(50)에 의해서 형성되고, 상기 제2공간(61)은 상기 콜드 쉴드(60)에 의해서 형성되는데, 상기 히트 쉴드(50)와 상기 콜드 쉴드(60)을 결합시킨 도 2 및 도 3의 상태에서는 상기 제1공간(51)과 상기 제2공간(61)이 동일한 공간을 의미한다.

상기 렌즈(20)는 게르마늄(Ge) 렌즈로 이루어지는 것이 가능하다. 상기 렌즈(20)는 적외선 파장대인 8 마이크로에서 12 마이크로 정도의 파장만 통과시키도록 코팅되는 것이 바람직하다. 상기 렌즈(20)에 의해서 상기 흑체(30)에 불필요한 파장이 인입되어 간섭이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 상기 흑체(30)로부터 8 마이크로에서 12마이크로 정도의 파장만이 외부로 방출될 수 있도록 하는 것이 가능하다.

상기 케이스(10)에는 상기 케이스(10) 내부, 특히 상기 제1공간(51)을 진공상태로 유지할 수 있는 진공포트(70)가 설치된다. 상기 진공포트(70)에 의해서 상기 제1공간(51)에 포함된 공기를 외부로 배출시키고, 상기 제1공간(51)을 진공으로 만들어 상기 제1공간(51)에서 대류현상에 의해서 열이 이동되는 것을 방지할 수 있다.

상기 진공포트(70)를 이용해서 진공포트(70)가 설치된 내부 공간을 진공상태로 만드는 기술은 당업자에게 널리 알려진 기술이기 때문에 진공상태를 구현하는 방법에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다. 다만 종래 기술에서는 흑체가 수용된 공간에서 대류 등에 의해서 열 전달이 발생될 수 있고, 그것 때문에 측정 오차가 발생할 수 있다는 점에 착안하여, 본 발명에서는 흑체가 설치되는 공간을 진공으로 바꾸어 온도 전달률을 줄일 수 있다는 점에 차이를 두고 있다. 또한 상기 진공포트(70)에 의해서 외부환경변화에 따른 영향을 줄일 수 있다.

상기 케이스(10)의 일측에는 상기 케이스(10)로 냉각수를 공급할 수 있는 냉각수 이동관(14)이 설치된다. 상기 냉각수 이동관(14)은 칠러(chiller)(미도시)에 연결되어 냉각수가 칠러를 거치면서 냉각되는 것이 가능하다.

나아가 상기 케이스(10)에는 외부 연결 포트(80)가 구비되어 상기 온도 센서에 전원을 공급하거나, 상기 온도 센서에서 감지된 정보를 외부로 송신하는 것이 가능하다. 또한 상기 외부 연결 포트(80)는 상기 히트 쉴드(50)에 설치되는 니크롬선(58)에 연결된 전선을 외부로 연장할 수 있다.

도 4는 히트 쉴드의 사시도이다. 이하 도 4를 참조해서 설명한다.

상기 히트 쉴드(50)는 고리 모양의 제1고리부(52), 상기 제1고리부(52)에서 연장된 제2고리부(54) 및 상기 제1고리부(52)의 외주면에 감겨진 니크롬선(58)을 포함한다.

상기 제1고리부(52)와 상기 제2고리부(54)는 모두 대략 고리 형상으로 이루어지고, 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2고리부(54)에는 내측에 복수 개의 관통공(56)이 규칙적으로 형성된다.

상기 니크롬선(58)에는 전원이 인가되는 경우 가열되면서 상기 제1고리부(52)를 가열하고, 나아가 상기 제1고리부(52)에 전달된 열은 상기 제2고리부(54) 로 전달된다. 또한 상기 니크롬선(58)의 열은 복사에 의해서 상기 흑체(30)에 전달되어 상기 흑체(30)의 외측면을 주로 가열할 수 있다. 즉 상기 히트 쉴드(50)는 상기 흑체(30)의 중심과 외곽의 온도차이가 발생되지 않도록 보정을 하는 기능을 수행한다.

도 5는 도 4의 히트 쉴드에 열이 가해진 상태를 해석한 그래프이다. 이하 도 5를 참조해서 설명한다.

도 5의 그래프는 니크롬선를 가열해서 히트 쉴드에 열이 분포하는 상태를 해석한 그림이고, 구체적인 실험 환경은 아래 표와 같다.

소재	Al6061-T6
주변환경 온도	23℃
Mesh	2 mm
니크롬선 온도	70℃
끝단 온도	10℃
직경 크기	φ96 mm
길이	34 mm
해석 프로그램	Ansys 10.0 Workbench

도 5에서 해석된 모습을 보면 복수 개의 상기 제2고리부(54)에 복수 개의 관통공(56)이 형성되어서 상기 니크롬선(58)에서 발생된 열이 상기 제2고리부(54)로 전달되는 양이 줄어든다.

상기 제2고리부(54)는 상기 흑체(30)에 상기 제1고리부(52)보다 인접해 있지만, 상기 흑체(30)에는 여러 개의 온도 센서가 장착되어 있고, 온도에 민감한 다른 부품들이 설치되어 있기 때문에 상기 니크롬선(58)에서 발생된 열에 의해서 각 부품들이 손상될 염려가 있다.

따라서 상기 제2고리부(54)는 상기 제1고리부(52) 보다는 온도가 낮게 유지하는 것이 바람직하고, 이러한 환경을 조성하기 위해서 복수 개의 관통공(56)을 형 성한다. 한편 상기 니크롬선(58)에서 발생된 열은 전도가 아닌 복사 방식에 의해서 상기 흑체(30)를 가열할 수 있다. 나아가 상기 흑체(30)가 설치되는 제1공간(51)은 진공상태이기 때문에 대류에 의해서는 열 전달이 이루어지지 않는다.

도 6은 콜드 쉴드의 분해 사시도이다. 이하 도 6을 참조해서 설명한다.

상기 콜드 쉴드(60)는 원통 모양의 원통부(62)와 상기 원통부(62)의 단면 중 하나를 밀폐하는 원판부(64)를 포함한다.

상기 콜드 쉴드(60)는 상기 제2공간(61)에 수용되는 부품, 히트 쉴드(50), 흑체(30) 등이 외계의 온도에 의해서 영향을 받지 않도록 보냉 또는 보온을 하는 기능을 수행한다.

상기 원통부(62)는 전면에 상기 원통부(62)의 일단에서 수직하게 절곡된 절곡부(68)가 연장된다. 상기 원통부(62)는 상기 제2공간(61)의 측면을 밀폐하고, 상기 절곡부(68)는 상기 제2공간(61)의 전면 중 일부를 밀폐한다. 상기 절곡부(68)에 의해서 밀폐되지 않는 공간으로는 흑체(30)에서 발생되는 에너지 스펙트럼이 외부로 발산된다.

상기 원판부(64)에는 그 중앙에 밀집해서 분포하는 방열핀(66)이 구비되어, 상기 도 2에서 설명한 냉각수 이동관(14)을 통해서 공급되는 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있다.

상술한 진공 흑체 챔버에 흑체가 가열되거나 냉각되는 과정은 아래와 같은 방식으로 진행된다.

우선 진공 흑체 챔버, 특히 상기 제1공간(51)이 진공 상태가 유지되도록 하 기 위해서 상기 진공포트(70)를 통해서 진공화 작업이 수행된다.

그리고 상기 흑체(30)의 온도를 원하는 온도로 변화시키기 위해서 상기 흑체(30)를 가열할 지 또는 냉각할 지 여부를 판단한다.

원하는 온도가 상기 흑체(30)의 온도보다 높은 경우에는 상기 흑체(30)를 가열해야 한다. 이 경우에는 상기 열전소자(40)에서 상기 흑체(30)에 맞닿아 있는 면이 발열면이 될 수 있도록 상기 열전소자(40)에 전류를 인가하고, 상기 니크롬선(58)에 전류를 인가한다.

상기 열전소자(40)에 의해서 상기 흑체(30)의 중앙부가 가열되고, 상기 니크롬선(58)에서 발생된 열이 복사의 형태로 상기 흑체(30)의 외곽을 가열한다. 상기 니크롬선(58)에서 발생된 열은 상기 제1고리부(52)로 전달되고, 상기 제2고리부(54)로 전달되지만 상기 제2고리부(54)에 형성된 복수 개의 관통공(56)에 의해서 전달되는 열의 양이 감소된다. 따라서 상기 제2고리부(54)의 주위에 위치한 센서 등의 부품이 열에 의해서 손상되는 것을 방지할 수 있다.

참고로 상기 히트 쉴드(50), 즉 상기 니크롬선(58)에 의해서 발생되는 열은 상기 흑체(30) 중앙부분의 온도와 3/100의 정도의 차이를 보정하기 위한 것이다. 따라서 복사에 의해서 상기 히트 쉴드(50)로부터 상기 흑체(30)로 전달되는 양은 클 필요는 없다.

상기 열전소자(40)에 인접한 상기 원판부(64)는 상기 열전소자(40)의 냉각면과 접촉하기 때문에 온도가 하강한다. 이 경우 상기 냉각수 이동관(14)을 통해서 공급되는 냉각수가 상기 방열핀(66)과 열교환되면서 상기 방열핀(66)의 온도를 상 승시킨다. 즉 냉각수에 의해서 상기 열전소자(40)의 냉각면이 상기 흑체(30)에 영향을 끼치는 정도를 감소시킬 수 있다.

상기 렌즈(20)를 통해서 통과할 수 있는 적외선 파장은 8 마이크로에서 12 마이크로 정도이기 때문에 열영상 광학계에서 상기 흑체(30)를 측정하는 경우에 다른 파장에 의한 간섭효과를 막아 측정의 정밀도를 높일 수 있다.

다음으로 상기 흑체(30)를 냉각하는 경우를 살펴본다. 상기 흑체(30)를 냉각하기 위해서 상기 열전소자(40)에 앞의 경우와 반대 방향으로 전류를 인가한다. 그러면 상기 열전소자(40)가 상기 흑체(30)에 맞닿아 있는 면이 흡열면이 되어 상기 흑체(30)는 냉각될 수 있다.

그리고 상기 히트 쉴드(50) 및 상기 콜드 쉴드(60)에 의해서 외계의 온도가 상기 흑체(30) 및 상기 제1공간(51)에 영향을 주는 것이 차단될 수 있다. 이는 상기 히트 쉴드(50) 및 상기 콜드 쉴드(60)에 의해서 상기 제1공간(51)이 일정 수준으로 밀페될 수 있기 때문이다.

한편 상기 열전소자(40)가 상기 원판부(64)에 맞닿은 면은 발열면이 되어서 상기 방열핀(66)은 가열되는데, 상기 냉각수 이동관(14)을 통해서 공급되는 냉각수에 의해서 상기 방열핀(66)이 냉각된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 사시도.

도 2는 도 1의 부분 절개도.

도 3은 도 1의 단면도.

도 4는 히트 쉴드의 사시도.

도 5는 도 4의 히트 쉴드에 열이 가해진 상태를 해석한 그래프.

도 6은 콜드 쉴드의 분해 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10: 케이스 20: 렌즈

30: 흑체 40: 열전소자

50: 히트 쉴드 60: 콜드 쉴드

70: 진공포트 80: 외부 연결 포트

Claims

에너지 스펙트럼이 발산되는 투과구가 형성된 케이스;

상기 케이스에 수용되는 흑체;

상기 흑체에 인접하게 위치하고, 상기 흑체를 가열 또는 냉각하는 열전소자;

상기 케이스에 수용되어 상기 열전소자와 상기 흑체를 둘러싸는 제1공간을 구비하고, 상기 제1공간이 온도를 유지하도록 보온하는 히트 쉴트;

상기 히트 쉴드를 수용하는 제2공간을 구비하고, 상기 제2공간의 온도를 유지하도록 보온 또는 보냉하는 콜드 쉴드;

상기 투과구에 장착되고, 상기 흑체에서 적외선 파장만을 통과시키는 렌즈; 및

상기 제1공간과 연통되어 상기 제1공간을 진공상태로 유지하고, 상기 케이스에 장착되는 진공포트;를 포함하는 진공 흑체 챔버.
제1항에 있어서,

상기 히트 쉴드는 고리 모양의 제1고리부 및

상기 제1고리부에서 연장되고 내측에 복수 개의 관통공이 규칙적으로 형성된 제2고리부를 포함하고,

상기 제1고리부의 외주면에는 열을 발생시킬 수 있는 니크롬선이 감기는 것을 특징으로 하는 진공 흑체 챔버.
제2항에 있어서,

상기 흑체는 원판형태로 이루어지고,

상기 열전소자는 상기 흑체의 중심에 맞닿도록 설치되어 상기 흑체의 중심을 가열하고,

상기 히트 쉴드는 상기 흑체의 외주면을 따라 배치되어 상기 흑체의 외주면을 복사에 의해서 가열하는 것을 특징으로 하는 진공 흑체 챔버.
제1항에 있어서,

상기 콜드 쉴드는 원통 모양의 원통부와 상기 원통부의 단면 중 하나를 밀폐하는 원판부를 포함하고,

상기 원판부에는 그 중앙에 밀집해서 분포하는 방열핀이 구비되는 것을 특징으로 하는 진공 흑체 챔버.
제4항에 있어서,

상기 케이스에는 상기 방열핀에 연통되는 냉각수 이동관이 설치되고,

상기 냉각수 이동관은 상기 방열판과 연결되어 냉각수가 상기 방열핀으로 이동되어 상기 방열핀과 열교환되는 것을 특징으로 하는 진공 흑체 챔버.
제1항에 있어서,

상기 렌즈는 게르마늄 렌즈로 이루어지고,

상기 렌즈는 적외선 파장대인 8 마이크로에서 12 마이크로 정도의 파장만 통과시키도록 코팅되어, 흑체에 불필요한 파장이 인입되어 간섭이 발생되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 진공 흑체 챔버.