红外辐射源

  • 作者:美韵声科技
  • 发表时间:2020-07-14
红外辐射源大致可分为两类。一个通用的标准可与辐射或辐射源,人工固有产生,更大的通用性。另一天体,待检测地面景物,大气和其他天然来源,或者对象船舶,飞机,工业和其他红外目标系统,诸如源通常被称为“背景”和“目标”。

红外辐射源

除了工程辐射黑体辐射类型,能斯特灯,碳化硅通常用于标准辐射源可以在一些红外测试或校正器械一起使用。虽然它们不如定量大胆的准确性,但使用简单,价格低廉,携带方便。此外,如粗体作为可见光,近红外辐射源,需要使黑体温度,技术要求高,并且这些辐射源可以是在可见光,近红外提供更强的功率输出。

1)能斯特灯

常见红外光谱仪,二氧化锆和氧化钇的压制,400从导电度。]下,在约2100K。因为电阻的大的负温度系数,它需要限制镇流器。发射能斯特灯是约2-15微米的平均超过0.66。 红外测温仪

2)碳化硅

另一个红外辐射源常常在光谱仪发光碳化硅使用。碳化硅可电直接加热,750K的工作温度,所述保护层被镀覆,二氧化钍,工作温度高达1400?1500K,在发射超过2微米至15微米的微小变化,约0的平均值。8。

3)钨

3300K钨灯灯丝温度,由于钨灯壳体4微米或更不可渗透的辐射,因为只有近红外辐射。由于其快速辐照与灯丝电流,恒流电源变化要采取。一般民用灯中,除了输入功率为除了可见光辐射灯泡的10%时,70%的吸收的辐射在近红外区域,以及20层%的气体和玻璃灯泡是在所述壳体内。如果长波热成像仪,所述图像可以看出,壳体的热,而不是灯丝图像。

4)氙

氙气灯的最大的优点是通过改变灯丝电流,调制输出。大部分能量源的在可见光和紫外辐射的氙灯,常用作色光度计。

5)激光

优点是,激光相干性,高光泽和容易调制,其可高达从紫外线微波光谱范围。 红外测温仪

天然来源的太阳,地球的表面,天空,太空和星星都是天然来源,它们既可以是辐射源,当我们发现目标,如太阳。这可能是一个分心来检测我们的背景,有时他们问自己什么是我们反对的检测。例如:红外线地平线通过检测空间背景地平线的卫星姿态圆地球的位置来确定。星传感器是通过测量位于分的坐标。无论哪种方式,我们必须了解这些天然辐射源的特性。

太阳太阳辐射是一种自然,稳定源,遥感仪器上使用的太阳辐射的来源可见,近红外辐射地校准标准。一般认为从太阳和类似5900K黑体辐射,我。?。,5900K的其辐射温度。温度辐射温度是不正确的,它是一个黑体辐射功率等于温度。太阳辐射假定单个温度不能进行,因为该值随波长减小。精确的测量表明:太阳的辐射4微米至5626K,5270K的5微米的温度,5036K和11微米。红外线温度计太阳辐射能量由太阳常数表示,指的是太阳常数(太阳与地球),地球大气测得的太阳照度值外面上的平均距离从太阳。自1900年以来,该测量值几乎不变。由于这些测量在地球的表面上进行的,必须修正到大气吸收和散射。太阳常数的目前公认的值0.140W / cm 2的。照度地球表面,这个值的三分之二,我。?。,0.09W / cm 2的。由于许多设计用于最小照度红外探测系统可以是如本顺序的低10-10W / cm 2时,一旦太阳进入视场的检测,就会使能量系统“致盲”。

地球表面到地球的辐射表面通过太阳热辐射的反射和光散射和地球本身的两部分组合物观察到白天。太阳辐射的光谱特性可以被认为是通常黑体5900K,在0的峰值频谱辐射功率密度。98%5微米,并且在整个0发射的能量。15-3米的波长带。的约10微米与大地的热辐射的峰值波长,灰体辐射280K。因此,这两个峰的光谱分布:短峰用太阳光产生的,长波热辐射峰地球。约3的两个峰之间的最小。5微米。夜的光谱分布,太阳部消失,这相当于地球环境温度烟灰体的光谱分布。 红外测温仪

下图显示了雪,草,泥土和沙子纯的光谱辐射。这些物质之间不存在差异显著,每个分布具有两个峰,存在至少3到4微米。其中,每个所述曲线与所述黑体35℃相比,表明这些物质和辐射发射率0.9,而不是灰体。期间,当有阳光的日子,海浪会产生阳光明媚,海面平静面对高阳光透过率。

辐射取决于表面温度,其表面状态。辐射是非常差的时候无波,波只出现时才能海面成为一个优秀的散热器。波作为黑体辐射。

主要对象检测空气天空背景天空和云彩。天空亮度曲线基本相似于地面,可分为两个区域,我。?。,低于3微米,更太阳散射区域4微米大气热辐射区域。气氛和相关的能力发射水蒸汽,二氧化碳,和所述气体吸收的臭氧含量远。因此,天空亮度的计算必须知道的气氛的温度和视线的仰角。 图1红外线温度计。天空24的光谱辐射不同观看高度

该图示出了光谱辐射亮度和晴朗的天空与标高的变化。在低仰角,气氛是很长的距离,其对应于黑体辐射的辐射在温度较低的大气层。在高仰角,大气更短的距离,有吸收的那些小,低发射率的波长带。但在6。蒸汽的发射带3微米和15微米的二氧化碳排放量的吸收带是非常强大的,发射率基本等于1.9。6微米发射被臭氧引起。

在白天,在上述4微米大气热辐射区是相似的,3微米或更小的太阳散射区域0.94,1.1,1.4,1。水蒸气的9微米吸收带,和2。与二氧化硅7微米吸收带。

太阳的太阳能散射区域具有辐射的强烈影响的位置,对大气区域中的热辐射效果是非常小的。大气温度对热辐射区有很强的影响,但影响是非常小的区域在阳光下。双色测温仪

的8至12微米3-5微米波段和红外检测系统的长波长带通常选择空中目标工作频带。LWIR到温度不敏感的太阳敏感,获得较高的目标背景的对比度检测的仰角是高。然而,检测的仰角时为低大气透过率急剧下降,增加大气辐射目标背景的对比度差。

当低仰角检测波段,在大气辐射变化不大,大气透过率下降较少。探测巡航导弹等低掠海飞行,超低空目标的情况下,更合适的波段的选择。但在白天工作,散射阳光,大海会产生严重的反射干涉。

外层空间背景超越地球大气层红外系统,外层空间深冷。作为第一近似值,该上下文中的温度被视为绝对零度。的辐射空间背景集成在整个外空间(包括所有星),其可以被认为是一种有效的温度约3.5K。双色测温仪

月亮,行星和恒星月亮,由它自己的辐射和太阳辐射组合物的反射行星的辐射。光谱分布类似月亮的反照率和阳光中,0的峰值波长。5米; 月亮自己对应于7的峰值波长400K的黑体红外辐射。24μm。