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1990年国际温标(ITS-90)规定银凝固点(961.78℃)以上温区由Planck定律通过测量亮度比来定义，黑体辐射源在辐射测温溯源中的作用日益突出。黑体空腔作为一种标准辐射源，在辐射测温学、光度学及辐射度学等领域有着广泛的应用，黑体空腔的发射率是评价黑体辐射源的一个重要指标，它反映了实际黑体接近理想黑体的程度。对于评价大多数黑体辐射源产品的发射率来说，要准确获知这些信息是非常困难的，部分信息对计算结果的影响很大，特别是空腔表面光谱反射率的漫射系数，通常是具体机械加工或喷涂方法及热处理过程的函数，往往难于估计，故黑体辐射源空腔发射率的计算方法是黑体辐射源研究的一个重要分支。目前在计算方法的研究上总体可以归纳为积分方程理论、多重反射理论、蒙特卡罗方法等。 本文采用ANSYS有限元法分别计算了等温圆柱形空腔、等温圆锥圆柱形空腔、等温圆台圆柱形空腔在不同壁面材料发射率、不同腔径比下的发射率，并引入“等效辐射面”这一概念，即以腔口位置的平面为等效辐射面。对圆柱形空腔发射率的ANSYS有限元法计算结果与Monte Carlo法的计算结果进行了比较，平均绝对偏差为0.00045。通过对腔底和等效辐射面的有限元模型在网格划分时进行优化，采取规则网格划分，从而计算出了等效辐射面上不同位置的发射率。然后建立均匀性实验系统，为获得不同响应波长的测量结果，分别采用TRTⅡ，KT19.41标准辐射温度计测量了R976黑体在280℃的稳定性和均匀性，为了获得不同黑体的测量结果，继续使用KT19.41标准辐射温度计测量了Land P160082黑体在600℃的稳定性和均匀性，这样得到了同一黑体使用不同温度计的测量结果，同一温度计测量不同黑体的结果。对实验测量的结果与ANSYS有限元法计算的等效辐射面上发射率变化情况进行分析比较，验证ANSYS有限元法计算等效辐射面上发射率的可靠度。 实际设计一个具有一定性能指标的黑体空腔首先需要理论上的计算与分析，本文的计算方法对实际设计有很好的指导作用。