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长期在轨运行期间,空间黑体源由于受到冲击、振动以及自然老化的影响,导致量值的漂移,进而致使空间有效载荷的定标精度降低,扩大了定标过程中的不确定度。因此,构建可溯源的空间基准黑体源,对于气候变化监测、气象预报、防灾减灾、红外遥感、辐射定标等领域测试技术的发展至关重要。本文构建了一种可溯源至国际单位SI的空间基准黑体源,并对空腔法向发射率和微型相变固定点的特性进行了深入研究,所得结论对于空间基准黑体源和微型相变固定点的研制以及量值的有效溯源具有重要意义。系统阐述了铂电阻在轨量值溯源技术,基于该技术和发射率在轨测量方法构建了一种可温度溯源的空间基准黑体源机械结构,内部含有汞固定点(Hg)、水三相点(H2O)、镓固定点(Ga)、镓铟合金点(Ga-In)、镓锡合金点(Ga-Sn)以及70摄氏度高温合金点,其工作温度范围230K～350K。同时,从辐射—导热—相变耦合传热原理出发建立了空间基准黑体源热量传递模型,并对其进行初步的热分析,确定了加热器的位置、尺寸和电阻等参数。针对空间基准黑体源空腔发射率开展了数值模拟和实验研究。基于反向蒙特卡罗法和材料表面的双向反射分布函数(BRDF)建立了定向发射率计算模型,计算得到漫射等温黑体腔在8-14μm波段内的法向发射率为0.999172。基于受控背景发射率测量平台实测的红外波段内的法向发射率为0.9990,不确定度为0.117%(k=1)。此外,通过发射率计算模型分析了探测距离、温度非均匀性、材料表面BRDF等对光谱发射率的影响,数值模拟结果表明上述因素在测量中将对光谱发射率具有不同程度的影响,通过增强圆柱面上的后向反射能力可提高空间基准黑体源的性能。基于上述空间基准黑体源热量传递模型,对内部微型相变固定点的特性进行系统深入研究。通过数值模拟分析了加热功率和系统稳态温度的关系,结合真空低背景亮度温度溯源装置的实验结果,证明了对数模型更好地符合加热功率和稳态温度的关系。进一步研究了初值、功率、系统绝热性对微型相变固定点(镓固定点)特性的影响,结果表明通过合理调控系统的输入功率和绝热性,可有效提升微型相变固定点的性能。