重水浓度与吸光度关系曲线类型研究

重水作为反应堆的慢化材料，其浓度直接影响反应堆的安全和性能。为研究其重水浓度与吸光度间的关系曲线类型，基于朗伯-比尔定律，从理论上推导出液态重水中某种水分子的红外吸收峰分别与0~2种其他水分子的红外吸收峰发生重叠时重水浓度与吸光度间的关系式，分情况对二者之间的关系曲线类型进行讨论。采用傅里叶变换红外光谱仪，测得浓度为0.015%~99.98%（摩尔比）的重水标准样品吸收光谱，对重水浓度和吸光度间的关系曲线类型进行验证，理论推导与实际吻合。研究表明，一般情况下，宽浓度范围内，重水浓度与吸光度间的关系曲线类型为二次曲线；窄浓度范围内，关系曲线类型为线性。特殊情况下，吸光度为定值或关系曲线类型为线性。     

补偿强反光体表面红外测温误差的算法研究

针对运动强反光体表面温度实时测量困难、精度低这一难点,本文从红外测温原理入手,分析并揭示了红外测温精度易受到被测物体反射率、测量距离、测量环境、红外入射角等因素的影响。根据铝板材加工设备轧辊表面测温实际需要设计了一种利用红外传感器实现对强反光体表面温度点对点测量的方案。通过对测量数据的研究分析建立了一种基于斯忒藩定律的红外入射角度补偿算法,以此减小因红外入射角度变化产生的测温误差。实验结果证明本方法能较好地弥补红外入射角度变化产生的测温误差,提高测温精度。该补偿算法运算简单,适应性强,为改善入射角度变化对测温精度影响提供了新的方法。     

多次采样平均在长波红外高光谱成像系统中的应用

长波红外高光谱成像系统由于光谱细分导致探测器所接收的目标信号的能量较一般成像系统弱,因此系统噪声对成像效果影响较大。针对这一现象,本文在分析系统噪声成分的基础上,提出采用ADC多次采样平均的方法来降低其噪声,并从理论上推导了该方法的有效性。然后搭建了实验系统,分析计算不同积分时间下,利用多次采样平均技术得到的信号和噪声大小,并计算系统的信噪比和NETD。结果表明,多次(m次)采样平均对系统的信号值几乎无影响,但可以将系统噪声降低至原来的m~(-1/2)倍。因此,该方法可将系统的信噪比提高至原来的m~(1/2)倍,并能有效降低系统的NETD,提高系统灵敏度。该方法为改善长波红外高光谱成像系统成像效果提供了一种方案。     

利用红外热像仪测量半透明体透射率的方法研究

针对E1897-97标准未给出半透明体透射率测量的理论模型,也未考虑被测材料温度变化对透射率测量结果影响问题,依据红外测温原理以及E1897-97标准的测量条件和测量方法,推导出了半透明体透射率测量的理论公式;选用了几种不同规格的半透明体双面硅进行了实验测试,将半透明体透射率实验测试值、理论计算值、出厂测量值进行分析比较,得到了在各种温度背景下半透明体的透射率测量值相对于理论计算值的误差,透射率测量值相对于出厂测量值的误差,分析了测量误差发生的原因。提出了一种减少半透明体透射率测量误差的方法,并通过实验进行了验证。实验结果与分析表明:考虑被测材料温度变化,对理论计算公式进行修正,并使用改进的半透明体透射率测量方法,透射率修正值与出厂测量值之间的误差降低到3%以下,证明了改进的透射率计算模型和透射率测量方法的正确性和可行性。