近年来随着红外系统测量精度的不断提升,太空探索、空间监测等多项工作拥有了更加高效的技术手段。为了保证此类系统的高精度要求,特别是对于应用于深冷太空监测的红外系统,需要为其设计特殊的可模拟此类太空工作环境的红外辐射器完成偏差校正试验并准确测量系统的精度。低温红外温差源就是完成此类试验的方法之一,它的主要作用是对系统的不均匀性进行校正,并对其灵敏度进行测量。本文的主要内容即为低温红外温差源的设计过程以及结果情况分析。低温红外温差源的总体结构主要包括两个主要模块:立式真空室结构和准直系统结构。其中:立式真空室内的黑体背景、黑体目标、靶标以及液氮罐一同为系统提供稳定的低温温差辐射信号,它们是系统的核心元件;准直系统用于模拟太空观测时的光路结构并使信号透射红外窗口提供给被检红外系统。在关键技术的设计中,黑体背景的边长设定为120mm,黑体目标直径保证大于50mm,两者的温差为低温热辐射信号。降温方法为液氮浴法,其结构为面源结构,可选择的致冷板结构包括:圆筒式、空腔式、蛇形管式和蛇形槽式四种结构,根据降温时长以及温度均匀性进行选择。另外,系统根据降温过程以及黑体目标的加热过程确定温度探针以及加热片的分布情况,并采用PLC控温元件实现恒温方案的设计。准直系统的结构为抛物面反射式平行光管,其焦距为704mm,视场为5°;并根据工作波段确定红外窗口采用7-12μm锗红外窗口。并采用次镜离轴式结构,离轴量h等于200mm,可避免中心遮挡的问题。为保证红外温差源系统正常工作,需要对总体系统的杂散光影响情况进行分析,并根据其对辐射的影响确定系统的辐射校正方案,提升低温红外温差源的工作精度。在本文的低温红外温差源的设计中,背景信号可保证在80K以下,目标信号的可变温范围为80-300K,控温精度为0.1K。可以满足红外系统校正不均匀性以及测量灵敏度的要求。