红外辐射与物质的热作用

关于红外辐射加热物质的研究和应用已经有许多年的历史了,把这一问题作为工程热物理内容来研究辐射与物质相互作用,曾经提出并应用了多种方法,也在实践中取得了很多经验和成果,并为国家节能事业做出了很大贡献.简要总结有关的内容.     

伪装遮障热红外辐射温度计算

文中建立了伪装遮障的室内测试模型与野外使用模型,并给出了不同模型伪装遮障热红外辐射温度的计算方法.该计算方法基于辐射传热分析,比原有方法更合理.室内测试模型可作为热像仪测量伪装遮障表面发射率的参考;野外使用模型可作为伪装遮障表面发射率设计和伪装效果预估的参考.     

航天遥感器热红外波段辐射精度分析

根据遥感器的辐射定标方法和计算模型,对遥感器的辐射精度进行了分析。当假设遥感器观测地面目标、冷空间和星上黑体定标源都通过扫描镜成像时,扫描镜的热辐射以及仪器有背景辐射能量不会对辐射精度产生影响,影响遥感器辐射精度的主要因素是遥感器的信噪比、星上定标黑体的比辐射率误差、星上定标黑体的温度测量误差以及中心波长的漂移等因素。     

中、长波热红外系统辐射测温精度比较

对测量用热红外系统在3～5μm和8～12μm波段的辐射测温精度进行比较分析,研究是在典型的实验室条件下进行的,并且以温度范围为270～900 K的目标作为研究对象。首先推导出了红外系统的抗干扰函数DRF,根据DRF曲线可以看出,相同大小的信号干扰对中波红外系统的温度测量精度影响要小一些。然后针对目标的物理特性和实验环境对测温精度的影响进行理论分析,基于理论公式,分析了干扰信号(发射率估计误差、大气透过率、目标反射辐射和光学系统辐射变化)对测温精度的影响。从分析结果看出,在典型的温度范围内,中波红外系统的测温精度比长波红外系统的精度高。     

卫星的红外辐射特征研究

卫星的红外辐射特征对于工作卫星与失效卫星的判别具有重要意义,根据卫星与地球、太阳之间的位置关系,计算了太阳直接辐射角系数,利用随机模拟法计算了地球反照和地球红外辐射角系数,建立了卫星温度控制方程,并利用辐射传递系数的概念和蒙特卡洛方法进行辐射换热的计算,对卫星温度场进行了求解,讨论了卫星红外辐射特征的计算方法,并对其特性进行了分析计算,结果表明：卫星的散热面是区别工作卫星和失效卫星的依据。     

红外辐射加热机理与应用技术的方法

本文主要通过讨论红外辐射加热技术机理与各物质加热干燥固化的复杂关系 ,在提高能源利用率条件下 ,为探讨加热技术分析与工程应用量化提供参考。分 6部分 :1)不同边界条件红外辐射与物质热作用下匹配吸收与外匹配吸收理论应用机理分析与研究。2 )辐射加热作用各种物质中 ,辐射     

热释电红外检测器研究探讨

热释电材料在吸收红外辐射后其温度会发生变化,从而产生极化.将其连接在电路中,则会有与温度变化率成比例的电信号产生.热释电红外检测器就是利用材料的热释电效应在红外光谱范围内检测物体吸收到的辐射能量的.根据形态,热释电材料分为体材料和薄膜材料.相比之下,后者具有体积比热小、灵敏度高、成本低和易于集成化的特性,因而其制备、性能和应用已成为热释电材料的研究方向.目前热释电红外检测器的研究已经取得了实用性的成果,如辐射计、测速计、测温计等实用设备或仪器的制作生产.随着研究的深入,具有广阔市场前景的热释电红外检测器将得到更为广泛的应用.     

土壤热红外辐射及其偏振辐射特性影响因素分析

针对目前地面目标热红外通道辐射特性及其偏振辐射特性的遥感探测需求,将五大典型地面目标之一——土壤作为研究对象,并利用地物热红外多角度偏振遥感测量平台及仪器获取了不同因素影响下的土壤热红外多角度热辐射与偏振辐射数据.分别从探测角、方位角、波段、偏振角和土壤类型五个方面研究了土壤的热辐射特性及其偏振辐射特性.结果 表明,当...     

伪装网平均热红外辐射透过率指标的确定方法

从红外物理基本定律出发,结合空中光电侦察原理和地面背景温度起伏状况,提出了由工作波段内目标和背景的辐射亮度以及背景的辐射亮度起伏幅度来确定伪装网平均热红外透过率指标的方法.     

HJ-1B热红外通道探元级星上辐射定标方法研究

HJ-1B热红外通道在轨星上定标精度直接影响着后续遥感数据的定量化应用。以往针对整个通道的星上辐射定标忽视了各个探元的响应差异问题。使用查找表法、半高宽法和矩方法,分别对2009年9月14日星上下传的黑体数据进行处理,得到HJ-1B热红外通道探元级辐射定标结果。分析结果,红外相机热红外通道各探元扫描校正黑体时存在2个DN左右的波动,引入误差约0.28%~0.45%。其中,探元9和10相对其他探元波动范围较大。     

一种新的植被热红外辐射模型

以植被的能量平衡方程为基础,根据植被内的湍流交换模式及辐射能的传输过程,考虑了风速、气温和水汽压廓线等影响,建立了一个适合于林冠的3层植被热红外辐射模型.用了新的计算方法,大大地提高了模型收敛速度.实验数据检验结果表明:所建的模型能正确地模拟植被各层温度随不同气象条件、不同植被结构等参数的变化.     

非均匀热气体红外辐射特性计算与仿真

非均匀热气体由于内部空间点的温度、密度、组分及压力各不相同,其红外辐射特性的计算十分困难.为了计算非均匀热气体的红外辐射特性,首先从分析非均匀热气体特点和均匀热气体的谱带模型出发,以原子分子辐射理论为基础,结合谱线的碰撞展宽效应和多普勒展宽效应,利用单谱带模型Cunis-Godson(C-G)近似法对非均匀热气体谱带模型所用到的谱带模型参数进行了计算,提出一种计算非均匀热气体红外辐射特性的方法.最后,应用此方法计算了某单发动机喷气式飞机在非加力状态下尾焰3～5μm的红外辐射强度,计算结果与文献中给出的实际测量的尾焰红外辐射数据能较好地吻合,计算仿真结果验证了该方法的正确性.     

风场下自然地表红外辐射统计特性

考虑风场存在时热对流的作用,并根据自然地表的热平衡方程分析了自然地表红外辐射的统计特性,分析中采用一级近似,结果表明,风场的存在将使地表温度的概率分布产生明显改变,峰值及平均温度趋近地表附近空气的稳定温度,并导致地表热辐射图像对比度的显著降低,文中还提出了热对流效应的饱和现象。     

基于热释电效应的红外人体检测

本文主要阐述和探讨了一种人体探测技术。某些电介质材料在感受到人体辐射后其温度会发生变化,其上会产生电荷,有电信号输出,利用这个特性就可以实现对人体的探测。     

潜艇热尾流红外特征分析与计算

在建立海水的红外辐射模型的基础之上,综合考虑了海面发射率、天空辐射、阴影遮挡系数、环境大气等因素对探测器接收到的辐射能量的影响,模拟计算出8～14μm波段内探测器接收到的潜艇热尾流浮升到海面之后的辐射亮度.并根据热尾流与周围海水的平均温度差计算出红外探测器对潜艇热尾流的作用距离.分析得出热尾流的红外辐射特性分别与探测方位、风速、尾流温度、环境温度与湿度等因素密切相关,并且当采用温度分辨率达到0.001℃的红外热像仪,尾流温度与周围海水的温差达到0.02℃时,探测器对尾流目标的发现距离、识别距离、认清距离分别为8.84km,3.88km,2.74km.     

波瓣喷管红外抑制器红外辐射特性的数值研究

对具有不同尾缘形状的两种波瓣喷管红外抑制器的红外辐射特性进行数值研究.在流场计算结果的基础上,计算了不同探测方位角下,两种红外抑制器在3~5μm波段的红外辐射亮度和点源探测功率,对两种红外抑制器的红外隐身性能进行评估.研究结果表明,交变波瓣喷管的引射掺混性能较普通波瓣喷管好,明显降低了混合管壁面和尾焰气体的温度;在相同探测条件下,交变波瓣喷管红外抑制器在3~5μm波段的红外抑制效果优于普通波瓣喷管红外抑制器,前者比于后者,最大可分别降低固体壁面和尾焰气体探测功率15.7%和13.3%,整体探测功率降低14.5%,有利于红外隐身性能的提高.结果还显示,固体壁面辐射约占红外抑制器整体辐射的80%.因此,对红外抑制器进行优化时,应能有效降低固体壁面辐射.