高精度紫外标准探测器的定标

研究了紫外标准探测器定标方法,以便进一步提高紫外波段辐射定标的精度。构建了高精度紫外标准辐射计,并推导了紫外辐射计响应度标准。在定标过程中直接利用高精度标准辐射计进行标准传递,并根据替代法定标原理消除了多项影响因子,使得定标精度大幅提高。最后,利用标准光源及标准探测器定标方法对待测光源辐照度、空间遥感仪器辐照度响应度进行了标定。两种方法定标结果表明:采用标准探测器定标方法可使定标不确定度降低到1.6%,充分证明了紫外标准探测器定标方法的有效性及高精度,实现了紫外探测器定标方法的工程化应用。     

Calibration of high accuracy UV standard detector

研究了紫外标准探测器定标方法,以便进一步提高紫外波段辐射定标的精度.构建了高精度紫外标准辐射计,并推导了紫外辐射计响应度标准.在定标过程中直接利用高精度标准辐射计进行标准传递,并根据替代法定标原理消除了多项影响因子,使得定标精度大幅提高.最后,利用标准光源及标准探测器定标方法对待测光源辐照度、空间遥感仪器辐照度响应度进行了标定.两种方法定标结果表明:采用标准探测器定标方法可使定标不确定度降低到1.6％,充分证明了紫外标准探测器定标方法的有效性及高精度,实现了紫外探测器定标方法的工程化应用.     

硅紫敏光电探测器在光谱仪中的应用

本文对２ＣＵ紫敏光电探测器、光电管、光电倍增管的光谱特性、应用电路进行了分析比较，认为２ＣＵ硅紫敏光电探测器具有从紫外到近红外的宽光谱响应以及简单的电咱设计等突出的优点，因此，在２００￣１１００ｎｍ波长范围内可以取代所有的光电管及部分光电倍增管，在光谱仪器中，２ＣＵ系列硅紫敏光电探测器具有良好的应用前景。     

紫外光电探测器高精度线性测量装置

基于双光阑法，研制了一种紫外光电探测器高精度线性测量装置，主要由高稳定钨带灯、带有快门的双光阑屏、石英透镜、紫外光栅双单色仪和计算机组成，测量波长范围为200-400nm.给出了该装置的原理、测量方法及数据处理方法。测量过程由计算机配套专用软件进行自动控制。利用该线性测量装置，对光电倍增管探测器进行了线性测量。实验结果表明：该装置测量精度高、速度快，测量不确定度小于O．05％，可应用于对精度要求高的紫外光电探测器线性度的测量。     

紫外ICCD辐射定标的研究

国内至今尚未见有紫外增强型CCD(UV-ICCD)探测器定标的相关研究报道,为保证紫外测量数值结果的准确性和电力电晕探测等应用提供直接的技术支持,有必要对UV-ICCD的辐射定标技术进行研究,以建立输入辐照度和探测器数字化输出之间的响应特性。推导了辐射定标的原理,并对UV-ICCD探测器进行了基于标准氘灯的辐射定标,标准光源由美国国家标准和技术研究所(NIST)标定,其不确定度为5％。实验标定了在固定积分时间和MCP增益情况下UV-ICCD探测器的响应以及UV-ICCD探测器响应与MCP增益之间的关系。初步的定标数据显示,UV-ICCD探测器的响应是线性的,MCP增益与输出的图像平均灰度值成正比。最后,对影响定标结果的不确定度进行分析,分析结果表明辐射定标的最大误差约为7.94％,满足精度要求。     

紫外ICCD的辐射定标

为保证紫外探测所得数值结果的准确性并为电力电晕探测等应用提供直接的技术支持,对UV-ICCD的辐射定标技术进行了研究,以建立靶面输入辐照度和探测器数字化输出之间的响应特性关系.推导了辐射定标的原理,并基于标准氘灯对UV-ICCD探测器进行了辐射定标,其标准光源由美国国家标准和技术研究所(NIST)标定,不确定度为5%.在固定积分时间和固定MCP增益情况下,实验标定了UV-ICCD探测器的响应以及UV-ICCD探测器响应与MCP增益之间的关系.初步的定标数据显示,UV-ICCD探测器的响应是线性的,MCP增益与输出图像的平均灰度值成正比.最后,对影响定标结果不确定度的来源进行了分析,结果表明,辐射定标的最大不确定度约为7.94%,满足＜10%的定标要求.     

基于硅光电倍增管的小型辐射测量探头的研制

简述了硅光电倍增管的性能和核辐射探测器的设计方案,重点介绍了辐射测量探头的研制,并在此基础上对基于硅光电倍增管的核辐射探测器的部分性能进行了测试和分析。该研究对核辐射探测器的小型化设计具有一定的参考作用。     

X射线辐射测量

在过去的几年里,人们使用同步辐射技术在X射线波段实现了基于辐射源和基于探测器的辐射测量,电子储存环被用作主辐射源标准,而低温辐射计(ESR)被用作主探测器标准。因为低温辐射计需要强的单色辐射,所以,这种方式也必须使用同步辐射。文中对能量色散探测器和硅光电二极管的探测效率和响应度做了校准,其相对不确定度约1%,所得结果与模型计算值做了比较。     

硅光电探测器的发展与应用

半导体光电探测器由于体积小、灵敏度商、响应速度快、易于集成,是最理想的光电探测器,典型的包括PIN光电二极管、雪崩二极管以及硅光电倍增管.论述了它们的工作原理,以及在光纤通信、传感系统、高能物理、核医学等领域的广泛应用.     

紫外/可见分光光度法测定塑料中六价铬含量的不确定度评定

对紫外/可见分光光度法测定塑料中六价铬含量的不确定度进行了评估。分析了测量不确定度的主要来源,对称样质量,标准曲线,定容体积及仪器输出数据的4个不确定度分量进行分析计算,最后合成紫外/可见分光光度法测定塑料中六价铬含量的标准不确定度,并计算求得扩展不确定度。评定测试方法的不确定度是对检测数据客观真实性的评价,是国家计量认证评审对实验室的要求。紫外/可见分光光度法(UV-VIS)作为一种快捷、准确的测试手段,已广泛的应用于药检、环保、地质、石油化工等各个领域,它可作为定量分析、参与结构分析、参与定性分析的检测手段,特别在定量分析的领域是必备的分析仪器。     

极紫外波段空间相机的辐射定标

考虑极紫外波段空间相机尚无合适的辐射定标方法和装置,本文提出了适用于该波段的小目标成像辐射定标方法并基于该方法在实验室建立了辐射定标装置。提出的标定方法首先使用标准传递探测器标定小目标的辐射亮度;然后,用待定标相机中心视场对该小目标成像,获得中心视场部分的辐射强度响应度;最后,通过调整转动结构使不同视场对该小目标成像,得到不同区域的辐射强度响应度。构建的辐射定标装置由光源系统、标准传递探测器、真空罐及四维运动转台等组成。光源系统包括空心阴极光源、极紫外掠入射单色仪、准直反射镜,能够出射工作波段的准直光束;标准传递探测器标定出光束照度并计算得到小目标的辐射强度;运动平台使相机能够以不同视场角对小目标成像,测得不同视场的辐射强度响应度。利用该装置对一台极紫外相机进行了辐射定标实验,并进行了误差源分析。实验结果表明该装置的定标精度优于15%,能够实现整机状态下的辐射定标。     

自校准型光谱辐亮度标准光源

针对高精度空间光学定量遥感的需求,研制了一种采用数字微镜器件的自校准型光谱辐亮度标准光源。该光源具有两种工作模式:在窄带工作模式下,由Gershun管辐射计和CAS光谱辐射计自校准;在宽带工作模式下,作为光谱辐亮度标准光源用于地面或空间遥感仪器的光谱辐亮度响应度定标。以光谱辐照度标准光源和Spectralon标准漫反射板组成光谱辐亮度标准光源为CAS光谱辐射计定标,测得自校准光源的光谱辐亮度。又以标准探测器定标的Gershun管辐射计测量自校准光源,采用迭代法得到自校准光源的光谱辐亮度。窄带模式下两种不同定标方法对自校准光源的光谱辐亮度测量结果在测量不确定度允许范围内一致。不确定度分析显示:基于标准光源和基于标准探测器的自校准光源光谱辐亮度测量不确定度分别为1.41%~2.09%和1.28%~1.61%。实验及不确定度分析结果表明,该光源可以满足高精度空间光学定量遥感的使用要求。     

利用积分球光源定标空间紫外遥感光谱辐射计

基于内部照明积分球的辐亮度定标方法,获得了接近理想的大面积辐亮度光源(~2%),标定了在研的空间紫外遥感光谱辐射计的亮度响应度。在假设标准灯为均匀亮度的点光源情况下,对照明因子进行了修正。同时利用两种漫反射板对此修正进行了实验研究,得到了采用两种漫反射板标定的光谱辐射计亮度响应度有很好的一致性(1%)的结论。初步的定标数据分析显示,石英卤钨灯光谱辐照度测量的相对不确定度和距离测量的不确定度是积分球定标最主要的不确定度来源,可用于紫外波段光谱辐射计的高精度辐射定标,并可以极大地降低定标不确定度。     

FY-3A中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标

FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道采取40探元跨轨并行扫描方式,针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题,研究了MERSI红外通道的多探元辐射定标方法。首先,基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理,消除探元辐射响应差异条纹;然后,利用各探元与基准探元光谱响应对不同温度黑体光谱辐亮度建立比值关系,基于其随着辐亮度呈非线性变化的关系,对逐探元定标后图像进行探元光谱差异的辐亮度归一化补偿,从辐射机理上最大限度地消除图像条纹,实现了多探元观测目标辐射信号的光谱响应差异归一化。为了验证MERSI红外通道辐射定标精度,文中还利用同时过星下点观测(SNO)交叉定标方法,将MERSI定标结果与美国Terra中分辨率成像光谱仪(MODIS)定标结果进行比对,结果显示,相对于后者,MERSI的红外通道亮温高1K左右,认为这可能与两者的通道带宽不同有关。     

平板探测器坏像素校正方法研究

讨论X射线系统中平板探测器的坏像素产生原因并归纳分类。研究坏像素的探测、校正矩阵的生成和对坏像素的校正方法。通过仿真模型对所提出的校正算法进行了验证,通过比较重建图像的信噪比对该算法的效果进行了评估。研究结果表明,平板探测器的制造缺陷等固有噪声源将在重建图像中被增强,并表现为大量的条纹和环形伪影;通过校正,重建图像中的上述伪影明显减少,图像质量得到改善,且系统的低对比度探测能力也得到相应提高。     

线阵列硅探测器多通道光谱仪性能评价研究

研究和讨论了线阵列硅探测器多通道光谱仪的性能及实验评价。在完成可见一近红外平谱面多色仪调试、线阵列硅探测器的驱动电路及触发电路设计、微机系统接口与软件开发的基础上,进行了以下几方面研究和讨论:对多通道光谱仪各谱带的中心波长、光谱带宽及光谱范围进行了定标,并分析和讨论定标误差、光谱分辨率及辐射响应;光谱辐射定标:以光谱辐照度(或辐亮度)标准建立探测器各元的数字响应与入射辐照度(或辐亮度)的关系,并分析和讨论辐射动态范围,辐射定标误差和线阵列硅探测器各元响应不均匀性;分析和讨论多通道光谱仪的杂散光特性;最后通过数据处理得到了两种材料的光谱分布,并与用分光光度计测得的结果进行了比较。     

紫外光阴极辐射灵敏度的测量误差

光阴极辐射灵敏度是衡量紫外探测器响应能力的一项重要指标,实现其准确测量至关重要。本文建立了某型紫外探测器光阴极辐射灵敏度测量方法,搭建了实用的紫外光阴极辐射灵敏度测量装置,重点分析了利用该装置进行紫外光阴极辐射灵敏度测量时的影响因素,对比了紫外窄带滤光片、光栅单色仪、辐射照度计和辐射功率计等不同组合方式进行光阴极辐射灵敏度测量时的误差情况,得出光栅单色仪配辐射功率计方式在光阴极辐射灵敏度测量时的误差最小,扩展不确定为9%,相比其它三种组合19.4%、19%和11.2%的扩展不确定度具有绝对优势。该研究成果用于辅助国产紫外探测器技术研发,为进一步改进提升其技术性能提供了有效且准确的检测手段。     

浅谈热像仪辐射率标定方法

主要研究对未知辐射率的测试对象进行辐射率标定,提出简易的标定方法。     

Designing and producing large-volume liquid gamma-ray standard sources for low radioactive pollution measurements of seawater samples by comparison between experimental and simulation results

In order to in-situ measurement of large volume water samples, using of a portable HPGe detector was considered. Because of necessity of efficiency calibration of the detector for the geometry (100 L), the large volume standard sources were prepared. Before making large volume standard sources (100 L), the Monte Carlo method has been applied in order to optimizing the calibration procedures and in agreement with experiment results, has been caused reducing the amount of produced radioactive wastes. First, the efficiency of the portable coaxial P-type HPGe detector for 1 L liquid standard sources in Marinelli beaker geometry was simulated. Then, the experimental efficiency calibration was carried out using the detector for those 1 L liquid standard sources in Marinelli beaker geometry. The detector dead layer was determined by comparison of the simulation and experimental efficiency curve results. Then, a relation between simulation and experimental measurements, that is, between pulse-height per emitted particle, F8 tally, and estimated amount of spiked radioactive solution into the 1 L distilled water in Marinelli beaker was found. Then, the efficiency calibration of the large volume liquid standard sources was simulated. The estimated amount of spiking radioactive solution into the large volume distilled water (100 L) has been taken into account dividing experimental efficiencies (in Marinelli beaker) by the simulated efficiencies (in 100 L). Finally, by spiking the large volume distilled water with the radioactive solution, efficiency calibration of the potable HPGe detector for 100 L geometry was done.