【摘 要】
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我国光谱辐射照度基准量值复现的理论基础是普朗克定律,它揭示了波长、温度和光谱辐射照度之间存在着精确的定量关系.采用比较法、通过卤钨灯来进行光谱辐射照度量值的保存与传递.其中,黑体的温度测量在量值复现中是最主要的不确定来源.以往都是采用变温黑体作为量值复现的辐射源,其温度通过高温计溯源至温标固定点黑体.为满足我国对地观测、气象遥感、应对气候变化、海洋水色等领域对光谱辐射照度高精度的测量需求,中国计量科学研究院NIM建立了一套14 mm大口径钨碳-碳WC-C高温固定点黑体系统,作为基准辐射源直接复现光谱辐射照
【机 构】
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中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所,北京 100029
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我国光谱辐射照度基准量值复现的理论基础是普朗克定律,它揭示了波长、温度和光谱辐射照度之间存在着精确的定量关系.采用比较法、通过卤钨灯来进行光谱辐射照度量值的保存与传递.其中,黑体的温度测量在量值复现中是最主要的不确定来源.以往都是采用变温黑体作为量值复现的辐射源,其温度通过高温计溯源至温标固定点黑体.为满足我国对地观测、气象遥感、应对气候变化、海洋水色等领域对光谱辐射照度高精度的测量需求,中国计量科学研究院NIM建立了一套14 mm大口径钨碳-碳WC-C高温固定点黑体系统,作为基准辐射源直接复现光谱辐射照度量值,进一步缩短了量值溯源链,减少了温度测量误差.实验中高温计用来测量黑体的相对温度,采用固定点熔化温坪曲线的拐点POI值校准后得到温度绝对值.因此拐点POI的合理评估计算就十分重要.与小口径WC-C固定点黑体不同,大口径固定点的熔化温坪曲线的持续时间更长,但温度起伏也更大,因此广泛用于小口径固定点的传统拐点POI算法不再适用.提出了一种可筛选多次拟合法,用于计算大口径固定点黑体的拐点温度.采用3 mm小口径WC-C和Re-C固定点对新方法的有效性进行验证,结果表明新方法与三种传统方法的平均值的最大偏差为-0.007和-0.001 K,在500 nm引入的光谱辐射照度测量误差分别为0.0022％ 和0.0003％.进一步采用14 mm大口径WC-C大口径固定点对新方法的稳健性进行验证.分析比较了筛选条件、数据平滑处理、拟合范围对拐点POI计算结果的影响,新方法和三种传统POI计算方法的最大影响量分别为0.001和0.633 K,在500 nm引入的光谱辐射照度不确定度分别为0.0003％ 和0.20％.所提出的新方法能够有效减小外界因素引入的温度误差,进一步提升光谱辐射照度量值的复现准确度,更适用于大口径高温固定点黑体拐点温度的计算.
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