红外光源辐射效率分析及其改进

常用红外光源类似灰体辐射源,其辐射的能量仅有部分处于红外大气窗口内,从而极大地影响其应用范围。在分析红外光源的波段辐射功率密度和辐射效率基础上,提出通过控制光源的光谱发射率来提高其辐射功率密度和辐射效率;进一步分析了当前发射率控制的相关方法,利用相关原理初步设计了一种光子晶体薄膜,实现了发射率的波段选择。相关方法和结论对于改进红外光源、提高其波段效能具有指导意义。     

消杂光反射涂料远红外波段反射率测试及误差分析

以空旷天空为冷背景,以在远红外波段高吸收率低反射率的常温面源黑体和低吸收率高反射率的漫反射镀金参考板作参考,采用夹逼的办法,测得消杂光反射涂料在远红外波段的发射率,从而间接测得消杂光反射涂料在远红外波段的反射率.通过进一步的公式推导与误差分析,说明该夹逼测试方法在测试高吸收率的消杂光反射涂料时,应该特别强调常温面源黑体发射率的定标精度,并在测试时保持常温面源黑体、漫反射镀金参考板、被测试品三者的温度一致.     

一种在8—12μm波段高发射率涂料的研制

影响目标红外辐射亮度有两个因素：表面温度和发射率。运用涂料是改变发射率的一种简单可行的方法，使用不同发射率的涂料能够灵活有效地使目标热变形，达到隐身的目的。我们研制的一种高发射率涂料（ＦＨ９４－１型）由粘合剂、着色染料、填加剂配制而成。用红外光谱仪测得该涂料在８￣１２μｍ波段有较强吸收特性，这种吸收特性主要来自填加剂。使用ＡＧＥＭＡ９００热像仪，测得８￣１２μｍ波段法向平均发射率εｎ等于０．９２。     

一种在8—12μm波段高发射率涂料的研制

影响目标红外辐射亮度有两个因素：表面温度和发射率。运用涂料是改变发射率的一种简单可行的方法，使用不同发射率的涂料能够灵活有效地使目标热变形，达到隐身的目的。我们研制的一种高发射率涂料（ＦＨ９４－１型）由粘合剂、着色染料、填加剂配制而成。用红外光谱仪测得该涂料在８￣１２μｍ波段有较强吸收特性，这种吸收特性主要来自填加剂。使用ＡＧＥＭＡ９００热像仪，测得８￣１２μｍ波段法向平均发射率εｎ等于０．９２。     

双波段红外反隐身技术研究

本文详细分析了气象和环境因素对不同发射率的目标表面辐射温度的影响，得出了有关公式并进行了计算机仿真分析。结果表明，采用低发射率涂料可以有效地对付单一波段的红外热成象系统的侦察，但双波段红外热成象系统结合简单的图象处理技术可以成功地揭露这种方式的伪装。     

远红外加热工作波段及辐射源温度的选择

在远红外加热过程中，被加热物料对红外辐射的吸收遵从吸收定律，本文从这一律出发，分布了对于不同的加热对象和加热目的，如何选择最佳工作波段和辐射源浊国度，才能达到节能和加热效果好等目标。     

8~14μm波段水性红外隐身涂料研究

从基体树脂、填料和涂层综合性能三方面对8~14m波段水性红外隐身涂料进行了研究。用红外发射率测量仪测量了涂层在8~14m波段的红外发射率,用红外光谱仪测量了树脂红外吸收图谱,用扫描电镜观察了涂层表面形貌。结果表明,丙烯酸树脂在8~14m波段有较高的红外透明性,适合做涂料基体树脂;铝银浆能在涂层中形成致密的反射层,适合做红外隐身涂料的填料;填料的粒径、含量和形态都对涂层的发射率有较大的影响;选用钢板为基材,以丙烯酸树脂为基体树脂,粒径2000目、浮铝百分比为50%的铝银浆为填料,当涂层中填料含量为15%时,测得其发射率为0.34。     

优质高温红外涂料的研制与应用

研制了一类高温红外涂料,在2.5～5μm波段有很高的热发射率。分析了影响热发射率的若干因素,探讨了提高热发射率的机理。解决了涂料与金属基体的粘接问题,粘结力及热震击性能均达到了国际先进水平。用在高温电阻炉的电阻带及炉衬上,取得了优异的节能效果,此类涂料在低温场合,亦有广阔的应用前景。     

ITO涂料在8—14μm波段红外发射率的研究

从氧化锡的掺杂含量,粘合剂的选择和粘合剂的用量三方面对以掺锡氧化铟半导体为颜料的涂料在８－１４μｍ波段的红外发射率进行了研究。氧化锡的掺杂摩尔百分含量在５％时发射率最低;在几种粘合剂中,以ＫＲＡＴＯＮ树脂为粘合剂时发射率最低;以酚醛树脂为粘合剂,随粘合剂用量增加,涂层发射率升高,当ＩＴＯ质量百分数大地２５％时,发射率不再降低。     

红外发射材料光谱发射率的测量法

发射率是评价红外材料性能的关键指标之一，快速、准确测量发射率对红外材料的研制具有重大意义。详细介绍傅里叶变换红外光谱法测量辐射源分谱能量得出发射率的原理和实验方法。     

涂料发射率对航行舰艇红外特征的影响研究

随着红外探测与制导技术的飞速发展,对于舰艇红外特征及其隐身技术的研究具有越来越重要的军事意义.根据合理的假设,将复杂的三维辐射与对流耦合瞬态导热问题简化为一维瞬态导热问题.在短波吸收率为0.5固定不变的前提下,通过改变涂料表面发射率,利用有限体积法模拟不同航速下,舰艇表面温度与辐射强度在一天中温度较高和较低的两个时刻的变化.通过研究发现:舰艇在一定航速、不同时刻和不同波段内,动态红外特征达到最低值的发射率不等,白天略低于晚上,航速越高,最优发射率越小.该结论对舰艇红外隐身涂料发射率的研究具有重要参考意义.     

TiO2-ZnO系尖晶石型红外辐射涂料的制备和研究

以Fe2O3-MgO-cordierite体系为基础,用不同质量分数TiO2和ZnO进行掺杂,制得具有高发射率的尖晶石型红外辐射涂料。通过XRD、SEM、红外发射率测试、傅立叶变换红外光谱测试、抗热震性测试等测试方法对所制备的红外辐射涂料的物相、微观形貌、红外发射率和抗热震性能进行分析。结果表明,经高温烧结后生成了ZnFe2O4、TiMg2O4、MgFe2O4尖晶石结构,当TiO2质量分数为10%时,涂料在8～14 m波段的发射率最高达到0.963,并且抗热震性良好。     

远红外涂料配方研究

测试了多种金属氧化物单体在三种温度（400℃、500℃、600℃）下的光谱发射率曲线。针对薄层物料，讨论了远红外涂料配方依据；对比测试显示，此方法是可行的。     

热红外复合隐身涂层的性能研究

基于红外隐身技术实现的基本原理,提出了热红外复合隐身涂层的设计方案,即控制涂层表面温度和8～14μm波段红外发射率。从这两点出发,重点研究了低发射涂层铝粉、ITO粉和降温涂料相变微胶囊的制备。实验证明,进口Al粉和新型ITO粉在8~14μm波段平均红外发射率分别为0.236和0.478,相变微胶囊在相变区间内有一定的降温效果。实验结果对今后热红外复合隐身涂层的研究有很重要的指导意义。     

高发射率红外涂料进展

研制了高发射率红外涂料,2.5～25μm内其总发射率可达91％;在650℃的光谱发射率ε_λ=75～90％。其性能近似于灰体。将涂料与无机高温粘接剂混合涂在电阻加热炉的内壁上。在加热升温过程(250～1100℃)明显缩短时间,在4kW电炉上节时效率为25％左右,具有显著节能效果。     

高发射率远红外涂料作用的探讨

本文阐明了高发射率远红外涂料作用的机理，同时还研究了“ＪＳ－１号”远红外涂料，用它涂覆在国产硬质９５号玻璃上制成的加热器，其节能效果超过乳白石英加热器，并且成本可大幅度降低。本涂料具有粘结牢固、不粉化、不脱落等优点。     

红外/激光/可见光复合隐身涂料的研究

本文介绍了红外／激光／可见光复合隐身涂料的研制。制备以半导体的无机复合材料为颜料和合适的粘结剂，得到红外隐身和激光隐身兼容的涂料。涂产在８￣１４μｍ波段的红外发射率为０．６￣０．９４，选用不同发射率的涂料，根据需要进行迷彩图案设计，达到很好的红外变形迷彩效果。涂料对１．０６μｍ波长的激光反射率小于０．４％，使激光测距的最大测程较一般军用涂料缩短近８０％。涂料的颜色分不同亮度的绿色和土黄等系列，根据     

高红外发射率建筑陶瓷玻化砖的研制

通过分别在坯体中引入含镁原料和铜尾砂废料,制备了一种在常温下、8～141μm远红外波段具有较高发射率(e=0.867)的建筑陶瓷玻化砖.该材料集功能与环保为一体,将其运用到室内装饰中能起到一定的医疗保健功效.实验结果表明:显微结构物相中莫来石量的增加及其晶格的畸变、Fe2O3的存在、堇青石的形成有利于发射率的提高.     

红外隐身技术的发展

红外隐身就是利用屏蔽、低发射率涂料、热抑制等措施,降低目标的红外辐射强度与特性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量,使红外探测设备难以探测到目标。     

新型史密斯-帕塞尔效应可调辐射源研究

提出采用中等能量的相对论环状电子注激励轴对称三曲面反射镜、绕射光栅系统，产生毫米波、远红外波段辐射的新型准光学可调辐射源实验方案，这是一种基于史密斯一帕塞尔效应的自由电子激光。由于引入新型准光学谐振腔系统，可以改变能量输出方向的角度，从原理上讲，可制造一系列模型，产生可调频率的短毫米波、远红外波段相干辐射。采用环状电子注比带状电子注稳定性高，便于成型和聚焦；采用新腔体后增长了电子注与高频场的互作用范围；新型准光腔具有较小的绕射损耗。新方案的这些特点，进一步提高器件的输出功率，改善了高频特性。介绍这种新辐射源在3mm波段的粒子模拟计算初步结果，其输出功率达数百千瓦以上；同时给出准光学谐振腔高频系统的模拟计算和冷测实验的典型曲线。