基于物理模型的光谱辐射照度标准灯数据处理方法

根据光谱辐射照度标准灯(卤钨灯)的数据曲线具有精确数学物理模型的特点,提出广义数学函数变换和标准灯数学物理模型相结合的数据分析和处理方法,能够准确发现并修正光谱辐射照度测量中的不可靠数据点.在2004年国际计量局组织的250-2500 nm光谱辐射照度国际关键比对CCPR-Kla,对测量结果中的不可靠数据点进行修正处理后,我国的光谱辐射照度量值与国际参考值之间的一致性优于1.5%.     

UVA探测器照度响应度的量值复现方法与国际比对

对UVA探测器照度响应度的量值复现方法进行了详细的讨论.分析比较了光源的光谱辐射照度法、探测器的绝对光谱响应度法、热释电探测器法、绝对辐射计法和与标准紫外辐射照度计比较法等5种方法的原理和测量结果.以此为理论基础,中国计量科学研究院(NIM)参加了由亚太计量规划组织(APMP)举办的国际上首次"UVA探测器的照度响应度国际比对APMP PR-S1".比对结果表明:在7个参加实验室中,NIM的量值与国际参考值最为接近,窄波段UV365照度响应度和宽波段UVA照度响应度与国际参考值的偏离量分别为-0.57%(k=2)和-0.53%(k=2).在特定条件下,宽波段紫外辐射度的量值复现不确定度也由原来的10%(k=1)改善为2.0%(k=1).     

光谱辐射亮度国际比对与结果分析

基于高温黑体辐射源BB3500M,中国计量科学研究院(NIM)自主研制了第四代光谱辐射亮度国家基准装置,波长范围覆盖220～2 550 nm,以稳定的钨带灯作为传递标准,改善了测量不确定度。黑体辐射源的温度测量溯源至Pt-C和Re-C固定点黑体,在3 021 K采用WC-C固定点黑体进行验证,NIM和全俄光学物理计量院(VNIIOFI)之间的测量偏差小于70 m K。采用新基准装置,NIM参加了光谱辐射亮度国际APMP-PR. S6比对。NIM研制了两套入射光学系统,成像倍率分别为0. 58和1. 00,立体角为0. 006 sr和0. 008 sr,采用两套系统复现光谱辐射亮度量值的差异小于±0. 40%。APMP-PR. S6比对结果表明:在紫外、可见和近红外波长范围,NIM与参考值的平均相对偏差分别为0. 59%、0. 44%和0. 34%。全部波长范围的平均相对偏差0. 46%。在250 nm、400 nm、800 nm、2 500 nm波长,光谱辐射亮度的测量标准不确定度分别为0. 95%、0. 50%、0. 41%和0. 80%。从而验证了第四代光谱辐射亮度国家基准装置的准确性和可靠性。     

辐射照度测量与色修正系数

本文首次明确提出了辐射照度测量中的色修正系数问题，在理论上给出了它的计算公式。在一定情况下它可能是暗藏的不确定度的最大来源。本文还针对一些实际测量的典型情况，计算了色修正系数值，从而揭示了色修正问题可能给辐射照度计示值带来巨大的系统偏差，得出了一些有用的结论。     

第四代光谱辐射度和色温度国家基准装置的研制

基于高温黑体辐射源BB3500M研究并建立了第四代光谱辐射度和色温度国家基准装置。采用稳流和稳温相结合的反馈工作模式,开启后3 h即达到温度稳定。3 016 K时,1 h内的温度变化小于0.59 K。温度测量直接溯源至Pt-C和Re-C高温共晶点黑体,2 980 K时的测量不确定度为0.64 K(k=1)。光谱辐射亮度和光谱辐射照度的波长范围向短波分别扩展至220 nm、230 nm,长波扩展至2 550 nm,达到全波段光谱辐射亮度CCPR-S1比对的能力。新基准增加了分布温度参数的测量能力,2 353 K和2 856 K的测量不确定度(k=1)分别改善为1.6 K和2.1 K。对基准装置入射光学系统的辐照不均匀性以及短波紫外大气传输过程所带来的散射和吸收进行了数值计算,提出理论修正方法,将辐照不均匀性测量误差减小0.3%,大气传输误差减小0.29%。     

辐射照度测量与色修正系数

本文首次明确提出了辐射照度测量中的色修正系数问题 ,在理论上给出了它的计算公式。在一定情况下它可能是暗藏的不确定度的最大来源。本文还针对一些实际测量的典型情况 ,计算了色修正系数值 ,从而揭示了色修正问题可能给辐射照度计示值带来巨大的系统偏差 ,得出了一些有用的结论。     

NIMTT的紫外辐射照度标准和紫外辐照射量标准装置

本文简要介绍了紫外辐射照度，紫外曝辐照射量和色修正因子的定义及计算公式，同时也介绍了在中国测试技术研究院（NIMT）所建立的紫外辐射照度标准和紫外曝辐照射量标准装置，包括它们的构成，不确定度分量的来源及总的合成标准不确定度。     

光谱辐射亮度、光谱辐射照度、色温和分布温度新国家基准装置的建立与性能提升

光谱辐射亮度和光谱辐射照度国家基准装置始建于1975年,是光学领域的重要基准量值。其中,光谱辐射照度被国际计量局(BIPM)确定为光度辐射度(CCPR)国际关键性量值比对项目的第一项,定期举办国际关键性量值比对,确保量值的国际等效一致。1989年、2000年分别对基准装置进行第一次和第二次     

中日标准光电高温计国际比对

介绍并讨论了1999年中国计量科学研究院(NIM)和日本计量研究所(NRLM),在NRLM用光电高温计在高温黑体炉上进行的高温温标的国际比对.比对结果,显示两国温标的一致性,从1000℃～2200℃优于±1℃.     

900 nm照度辐射温度计的研制

介绍了中国计量科学研究院基于黑体辐射原理研制的波长为900 nm、测温范围为600～1 500 ℃的照度辐射温度计。该辐射温度计测量探测器接收的光谱辐射照度,采用单点分度法,结合有效波长测量技术,直接依据普朗克辐射定律计算被测温度,具有结构简单、测温稳定性好的特点。单点分度法以Cu点为固定点在Al点测温偏差为-0.04 ℃,而在800 ℃和900 ℃两个点,与RT9032辐射温度计测量结果偏差分别为0.09 ℃和0.11 ℃。     

ZrC-C包晶固定点研制及评价

ZrC-C包晶固定点因其极高的名义相变温度(2882℃),超出了绝大多数高温加热炉的使用上限.通过改进自行设计的HT271型加热炉,使其工作温度上限提高到2900℃以上,满足了ZrC-C包晶固定点的使用要求.采用ZrC粉末和C粉末配置混合粉末,进行了ZrC-C包晶固定点的灌注和复现试验,共得到2组复现循环数据,其中第1...     

Developments for a New Spectral Irradiance Scale at the National Institute of Standards and Technology

Recent developments for a new spectral irradiance scale realization at the National Institute of Standards and Technology have been targeted to reduce the present relative expanded uncertainties of 0.67 % to 4.34 % (coverage factor of k = 2 and thus a 2 standard deviation estimate) in the spectral irradiance scale to 0.17 % for the range from 350 nm to 1100 nm. To accomplish this goal, a suite of filter radiometers calibrated using NIST’s high accuracy cryogenic radiometer have been used to measure the temperature of a high-temperature black-body. A comparison of the filter radiometer calibrations with the spectral irradiance scale along with an evaluation of the black-body calibration technique have been performed. With the aid of a monochromator, the calibrated filter radiometers will then be utilized to calibrate primary and secondary spectral irradiance standard lamps at NIST.     

基于高温黑体炉的钨铼热电偶校准方法研究

基于中国计量科学研究院的高温黑体炉设计了一种适用于钨铼偶等高温热电偶的校准方法。优化设计的均温块测温孔轴向均匀性20mm范围内小于0.5℃,优选的测温孔与中心孔的辐射温度差异可达到小于0.5℃。经铂铑10-铂热电偶验证了基于高温黑体炉的校准方法,在800~1300℃与S型热电偶标准热电势间差异小于0.5℃,不确定度评估为0.8~1.5℃,k=2。在800~1900℃范围内,测试了多只不同来源的C型钨铼偶热电势并考核了偶丝校准前后的均匀性,实验结果表明,钨铼偶丝与国际标准钨铼偶热电势的差异基本保持在1%以内,校准不确定度为3.7~13.0℃,相对不确定度为0.7%t (t为温度),k=2。     

表面粗糙度国际比对自动测量系统关键技术研究

基于中国计量科学研究院的表面粗糙度基准计量装置,开展了视觉定位系统、自动操作系统和多自由度位移系统的研究,从而实现依据国际比对协议规定流程的自动化测量。实验验证表明：该系统可有效实现表面粗糙度的自动化测量,满足国际比对的要求。在对国际比对规定的表面粗糙度标准器的测量实验中,该系统的自动定位测量的重复性为4.2 nm,相比于手动定位测量提高了2.6倍,有效地减少了测量过程中引入的人为误差。     

CCM.G-K2国际比对和NIM-3A型绝对重力仪

基于激光干涉法的自由落体原理,中国计量科学研究院研制了最新的NIM-3A型绝对重力仪。该仪器参加了第9届全球绝对重力仪国际比对CCM.G-K2,根据公布的国际比对结果,NIM-3A型绝对重力仪的测量结果与参比各仪器的测量结果达到了等效一致,测量结果的合成标准不确定度为5.3 μGal。     

^204T1核素溶液放射性活度国际比对测量

本文介绍１９９４—１９９７年由ＢＩＰＭ组织的２０４Ｔ１核素溶液放射性活度国际比对测量的情况。     

常温黑体光谱发射率校准技术研究

为了能够实现常温状态下的黑体光谱发射率的准确测量,基于连续可调激光器,搭建了一套中红外波段黑体光谱发射率测量装置。采用自行设计10 mA恒流源对MCT探测器进行驱动,测量结果的动态范围从7.29×10⁴提高到4.32×10⁵,有效提升了探测系统的动态范围。该装置实现了覆盖光谱范围7.5～10.6μm,发射率测量量值范围0.01～0.999 9的高精度测量,最优不确定度为4.0×10^-5(k=2)。