三波长辐射温度计

采用辐射法测量物体表面真实温度的最大困难是被测材料表面的发射率难测。三波长辐射温度计能消除发射率对测温的影响,尤其是对抛光表面的测温。本文基于推导多波长辐射温度计的理论,推出了一种三波长辐射测温法的新关系式,并建立了三波长辐射温度计的数学模型。     

关于金凝点以上国际实用温标的复现和亮温量值传递、比对中若干问题的探讨

本文分析了目前复现金凝点以上国际实用温标和亮温量值传递比对中存在的问题及其原因。由于基准钨带灯是非黑体,其亮温是波长的函数,即钨带灯的同一温度点在不同波长上有不同的亮温量值。因此,对于波长函数不同的高温计,亮温量值不宜直接进行传递和比对。建议在钨带灯真温基础上通过高温计的波长函数传递亮温量值,并计算其亮温波长。亮温波长不同于有效波长,亮温波长是建立在钨带灯真温与亮温的关系上,只与钨的光谱发射率有关。在进行温度量值的比对时,由于亮温波长不同,不宜直接进行亮温量值的比对,建议换为真温后比对。     

温度传感器的原理特点及应用实例

温度是一个基本的物理量。在合理的精度要求下,无论在工程上或基础研究工作中对温度进行测量和控制都是一项重要的课题。温度计测技术和其它计测与控制技术相比是较为发展的一个领域。由于当前电子技术和其它技术领域的发展,对温度计测控制技术要求也就愈来愈高。为了适应这一需要就必须进一步地从温度传感器本身和信号处理技术两个方面开展研究。我们从国内外技术发展的现阶段,可以明显地看到如下事实: ·由于L_(He),L_(H2),L_(N2)大规模的生产与超低温领域研究工作的深入发展,使测温的范围扩大了,而且技术难度也增加了。·从辐射温度计的计测温度向真温计测方向发展。·由于信号处理技术的提高,扩大了情报收集,使得从点计测向面计测方向发展。本文对国内外用于接触测温和非接触测温的几种有代表性的传感器,从基本原理、特点以及应用实例作一介绍。     

基于场理论的“嫦娥4号”着陆区亮温时空分布特征研究

“嫦娥4号”（Chang’e-4）将首次实现在月球背面软着陆,而着陆区初步定为月球背面南极–艾肯（South Pole-Aitken,SPA）盆地内的冯·卡门（Von Kármán）撞击坑。利用“嫦娥”微波辐射计穿透性强的特点,针对微波辐射亮温缺乏场分析的问题,从场观点出发利用SVD方法分析冯·卡门撞击坑的亮温时空分布特征。结果表明冯·卡门撞击坑的3 GHz昼夜亮温场和37 GHz昼夜亮温场之间存在显著的耦合模态,同时在撞击坑内的亮温变化趋势相对一致;FeO+TiO₂（FTA）含量高的区域其相关性较高,也是亮温变化的关键区域,但是其等值线密度和FTA含量没有明显相关关系,主要和月表粗糙度相关。最后通过分析冯·卡门撞击坑的亮温时空分布特征综合地形特征、地层单元和物质化学成分等因素,为Chang’e-4着陆区的选择提供了参考。     

基于“嫦娥2号”CELMS数据的冯·卡门撞击坑微波辐射特性

冯·卡门（Von Kármán）撞击坑位于月球背面的SPA盆地西北部,切穿了浅层月壳,具有异常的矿物成分分布。基于微波辐射计数据的月壤微波辐射特性分析,对月球热演化和岩浆演化研究具有重要的参考价值。本研究基于“嫦娥2号”卫星微波辐射计数据,采用时角分析、双线性插值方法,生成了研究区域的亮温（T_B）图和亮温差（dT_B）图像;结合Arcgis软件,叠加地质图,并结合成分、地形图,研究了Von Kármán撞击坑微波辐射特性。研究结果表明：研究区北部出现高T_B异常,初步判定为下垫面温度较高;研究区南部出现与钛铁矿（FeO+TiO₂）含量分布相对应的亮温表现;结合研究区的微波辐射特性,重新进行了冯·卡门撞击坑地质解译;根据冯·卡门撞击坑的亮温表现,建议北部为着陆区重点选择区,其次为南部和西部。     

黑体空腔不等温性对辐射温度计校准结果影响的计算分析

针对常用的圆柱型无盖黑体空腔,分别计算了在对工作波长为单波长(1μm,1.6μm)、波段(3~5)μm、(8~14)μm的辐射温度计进行校准时,由于空腔的不等温性引起的积分发射率变化对校准结果造成的辐射温度偏差。计算结果表明,黑体空腔实际存在的不等温性引起的辐射光谱偏离理想黑体辐射对校准结果造成的偏差是不容忽略的,对于每一个具体的黑体辐射空腔,都要对其不等温对校准结果的影响予以考虑。     

2003年颁布的国家计量技术法规目录

现行规程号规程名称定价(元)国家计量技术法规目录(2《X科年)40 .00JJC22一2(X〕3内径千分尺15.00JJ《;24一2003深度千分尺14.00JJG51一2003带平衡液柱活塞式压力真空计巧.00JJ砚拓7一2(幻3工作用全辐射温度计16.00JJGlll一2《叉)3玻璃温度计巧.00JJGllZ一2〕)3金属洛氏温度计巧.00JJGll3一2(X〕3标准金属洛氏硬度块14.00」」C134一2(欠〕3磁电式速度传感器14.00JjG146一2(X)3量块25 .00JJG177一2(X)3圆锥量规巧.00JJGZ12一2《卫)3色温表巧.00JJGZ13一2《X)3分布(颜色)温度标准灯18.00JJG219一2《X)3铁道轨道尺12.00JJ(;…     

辐射测温技术综述

简要叙述了辐射测温技术发展历史,对辐射测温学的三种基本测温方法,亮度测温法、全辐射测温法和颜色测温法引申出的三类辐射温度计进行了简单比较,同时简要归纳了辐射测温的几个发展动向。     

基于CELMS数据的月球东海微波辐射特性研究

根据月壤(FeO+TiO2)含量数据和"嫦娥2号"卫星CELMS数据,对月球东海地区微波辐射特性进行了研究。结果表明,在东海内部(FeO+TiO2)含量较高的地区,其正午和午夜时刻的亮温值都比较高,亮温差值也比较大,但亮温及亮温差值的分布随频率变化呈现不均匀性;Maunder撞击坑的(FeO+TiO2)含量较低,但其低频和高频亮温及亮温差值的表现正好相反;区域F(约10°S/106°W)、G(约5°S/104°W)和以(13°S/103°W)为中心的区域的微波辐射存在明显异常。这些区域的微波辐射特性对研究东海地区的形成演化过程具有重要意义。     

固定发射率辐射温度计校准中的温度修正计算方法

主要对固定发射率的辐射温度计在校准时如何进行发射率偏差引起的温度修正值的计算方法进行了讨论。针对一般的修正计算涉及到在工作波段内对Planck公式进行复杂的积分运算,提出了引入有效波长的处理方法,大大简化了修正计算过程。在用有效波长对较宽波段(例如8μm~14μm)进行处理时发现,对于宽波段,同样也存在着一个有效波长,用该有效波长替代复杂的波段积分计算,可以使得对该波段的研究计算简化。采用有效波长的处理方法与积分处理方法相比较,处理结果符合性很好,证明了引入有效波长概念的处理方法是正确的。     

Diviner红外温度与嫦娥卫星微波探测仪月表亮温的比较分析

提出使用高分辨率的Diviner辐射计红外温度作为月壤热传导的边界输入条件,使得月壤物理温度廓线的模拟更接近月表真实情况. 利用Diviner物理温度廓线模拟的微波亮温与嫦娥二号卫星微波探测仪（CELMS2）的实测亮温匹配,来分析CELMS2数据的有效性和稳定性,为月壤微波特性的反演奠定基础. 以哥白尼坑区域为例,对比分析了Diviner辐射计红外通道温度与CELMS1实测微波亮温的变化趋势. 选择月球虹湾地区内一位置点（45.1°-45.5°N,33.1°-33.5°W）,分析了CELMS2在该位置点内5个月球时刻的亮温数据. 通过对实测亮温与模拟亮温在经纬度和太阳高度角的匹配分析得到,在高频微波通道内两者的相关性达到96%以上,表明嫦娥二号微波探测仪亮温数据具有较高的稳定性,可以为月壤特性反演研究提供可靠数据来源.     

太阳米波运动Ⅳ型爆发的产生机制

本文提出ⅣmA型爆发的一种模型,并且以l波与s波通过非线性相互作用转化为t波的过程l±st作为其辐射机制,对8个ⅣmA型爆发计算了辐射亮温度的谱,得到一些与观测符合较好的结果。本文提出的模型和辐射机制克服了原有的模型和回旋同步辐射机制的困难,比较合理地解释了ⅣmA型爆发的主要特征。本文还就T_e=T_i和T_e>>T_i两种条件下的等离子体辐射机制进行了讨论。     

辐射测温中环境辐射的影响

在辐射测温中，环境辐射对辐射测温有一定的影响。对于环境辐射的影响，不少参考资料中指出500℃以上可以忽略，经理论分析得出，是否考虑环境辐射的影响，不仅与所测温度有关，同时与辐射温度计的工作波长和所测物体的发射率有关。为了提高测温的准确性，分别对单色、比色测温中环境辐射的影响进行了分析比较。     

1989温度测量与控制学术会议报导

由中国计量测试学会、中国仪器仪表学会、中国自动化学会、中国宇航学会、中国航空学会、中国金属学会等六个学会联合举办的首届全国温度测量与控制学术会议(即“1989温度测量与控制学术会议”)于1989年8月13日至17日在烟台举行。这是我国在温度测量与控制领域中规模最大的一次学术讨论会。参加会议的代表有160人,发表的论文140篇,出版了《1989温度测量与控制学术会议论文集》。内容为:一、专论;二、温标复现及定点;三、分度、测试方法及装置;四、电阳测温;五、热电偶;六、热电偶、热电阻保护套管;七、水银温度计;八、辐射测温技术及仪表;九、气流及火焰温度测量;十、特定对象的温度测     

干涉SAR中相位图的噪声抑制

探讨干涉合成孔径雷达(INSAR)中干涉相位图的噪声抑制方法.在讨论多视平均法抑制噪声的基础上,提出了极限平均视数的概念,推导了极限平均视数的确定公式.在比较条件邻域平均、模糊中值滤波和模数滤波3种非线性噪声抑制方法的基础上,提出了一种结合多视平均和非线性滤波的干涉相位图噪声抑制实现方法,并用ERS-1/2数据的实际处理结果验证了方法的有效性.      

太阳宁静及耀斑期间1AU附近等离子体轫致辐射研究

在太空等离子体中,尤其在等离子体内部磁场较弱时,轫致辐射是等离子体能量损失的主要机制.本文对太阳宁静及耀斑期间1 AU处等离子体轫致辐射计算表明,等离子体辐射强度I_f的变化与辐射的电磁波频率有直接的关系.当辐射频率f接近于等离子体频率f_pe时,辐射强度显著增大.随着电磁波辐射频率的增大,辐射强度随频率增大作缓慢对数下降.辐射亮温T_b与等离子体电子温度T_e介质光深成正比. T_b与I_f随辐射频率变化的整体趋势一致.在相同的辐射频率情况下,太阳宁静期间I_f值、T_b值低于太阳耀斑期间I_f值、T_b值.     

空间等离子体云的回旋同步辐射

CME在行星际空间传播时, 会导致强磁场、高密度等离子体云的出现. 回旋同步辐射是此类等离子体的一种主要的射电辐射机制, 且携带行星际磁场的重要信息. 本文重点探讨了光深τν ≤1时回旋同步辐射的发射、吸收及极化特性, 包括热电子、非热电子, 投掷角各向同性、投掷角各向异性等离子体云的回旋同步辐射过程的研究分析. 在此基础上, 推导了考虑折射指数情况下, 辐射强度、辐射亮温的表达式.     

微波和THz频段用于遥感标准的研发

美国国家标准和技术研究院(NIST)电磁部噪声规划提出了遥感应用例如卫星气象观测中的微波亮温度标准的研发。这个标准以现有波导系统电磁噪声基准为基础,与亮温度即辐射有关,借助一个特性很好的天线实现。热校准目标作为基准的补充,采用冗余测量的方式,用于检验或者减小不确定度。做过的26 GHz的初步测量表明所提出标准的可行性,同样太赫兹(THz)频率的研究也在进行中。对于THz噪声,用一个加热的目标作为噪声标准,虽然我们没有这么高频率的噪声基准。这个标准将与THz辐射计一起使用。辐射计基于一个接收机,该接收机采用了一个热电子测辐射热混频器,并被准光学适配器耦合到辐射中去。希望年底能够用这套系统进行THz噪声测量。     

普郎克定律的一个新推论

根据热辐射基本定律———普郎克定律,推导出了一个新的推论。即对于任意温度T的黑体辐射源,总存在一对应波长λδ,该波长对应的黑体单色辐射亮度对温度T的偏导数最大,且λδT =2 4 10 .3μm·K。这一结论对于单波长辐射温度计设计中探测器波段的选择有重要参考价值,根据此结论可以推出温度测量灵敏度最高的波长。