低溫恒溫槽的設(shè)計(jì)不只是你想象的這么簡單

　　低溫恒溫槽設(shè)計(jì)黑體爐，是因?yàn)楹隗w爐在設(shè)備運(yùn)行過程中主要起到吸收外部的輻射能量的作用，同時(shí)能全部輻射出自身全部能量的物體，紅外熱像儀溫度標(biāo)定與檢測(cè)設(shè)備。
 

　　黑體的主要作用是在一定溫度下產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)輻射。因此，它主要用于溫度測(cè)量中各種輻射溫度計(jì)的檢定，如光學(xué)高溫計(jì)、紅外溫度計(jì)、紅外熱像儀等。
 

　　黑體的應(yīng)用不再局限于溫度測(cè)量。在光學(xué)中，黑體被廣泛用作標(biāo)準(zhǔn)輻射源和標(biāo)準(zhǔn)背景光源。在測(cè)量領(lǐng)域，黑體被用來測(cè)量材料的光譜發(fā)射、吸收和反射特性。在高能物理研究中，黑體被用作中子源。
 

　　不同的用途對(duì)黑體有不同的要求。在溫度測(cè)量領(lǐng)域，主要采用黑體輻射與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此要求黑體的發(fā)射率越高越好。要求黑體的輻射能量能根據(jù)光譜分布符合普朗克定律(即黑體光譜的輻射能量，也稱單色能量)，這樣在我們檢定或校準(zhǔn)輻射溫度計(jì)時(shí)，就可以用黑體溫度的指示值(或標(biāo)準(zhǔn)輻射溫度計(jì))來校正輻射溫度計(jì)的偏差。所以在選擇黑體時(shí)，通常選擇發(fā)射率較高的腔體黑體。同時(shí)要注意黑體的空腔直徑、溫度均勻性和輻射溫度的不確定性。
 

　　在光學(xué)應(yīng)用中，通常要求輻射源的輻射面積大，但溫度不高，所以我們只關(guān)注輻射面的溫度均勻性，而不一定關(guān)注對(duì)應(yīng)的輻射能量和溫度的精度。因此選擇了更多的黑體源。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大直徑高溫黑體已經(jīng)用于光學(xué)應(yīng)用，但發(fā)射率可以更低，達(dá)到0.98以上。對(duì)于某些腔體，黑體直徑可以達(dá)到65mm，發(fā)射率達(dá)到0.995，也非常適合紅外定標(biāo)。
 

　　測(cè)試和研究中使用的黑體是根據(jù)需要設(shè)計(jì)的，黑體有很多種。用于測(cè)量材料光譜發(fā)射率的黑體是介于腔黑體和非點(diǎn)黑體之間的黑體，其發(fā)射面只有10mm。輻射溫度儀中用于定點(diǎn)校準(zhǔn)的黑體是一種在固定溫度下輻射能量穩(wěn)定的光源。在軍事系統(tǒng)使用的黑體中，只有小指大，所以稱之為手指黑體；為了模擬目標(biāo)，將特殊的非點(diǎn)源黑體在一個(gè)平面上分成幾個(gè)不同的溫度區(qū)域，稱為目標(biāo)模擬器等等。