The NIST High Accuracy Scale for Absolute Spectral Response from 406 nm to 920 nm

We describe how the National Institute of Standards and Technology obtains a scale of absolute spectral response from 406 nm to 920 nm. This scale of absolute spectral response is based solely on detector measurements traceable to the NIST High Accuracy Cryogenic Radiometer (HACR). Silicon photodiode light-trapping detectors are used to transfer optical power measurements from the HACR to a monochromator-based facility where routine measurements are performed. The transfer also involves modeling the quantum efficiency (QE) of the silicon photodiode light-trapping detectors. We describe our planned quality system for these measurements that follows ANSI/NCSL Z540-1-1994. A summary of current NIST capabilities based on these measurements is also given.     

静止气象卫星VISSR在轨调焦的一种方法

根据傅里叶光学中调制传递函数的理论分析了可见、红外自旋扫描辐射计(VISSR)成像光学系统的性质,并提出调焦的判据和方法。利用快速傅里叶变换(FFT)对卫星数字云图进行频谱分析,并给出了该方法的实验和结果。接收日本CMS-4卫星展宽数字云图的试验表明,本方法可以作为静止气象卫星VISSR在轨调焦的实用方法。     

一种高密度辐射计的设计及性能分析

分析了辐照投射角、测量桥的传热特性、结构和材料等因素对一种高密度辐射计测量性能的影响.结果表明:铜制辐射计能完成10kW/m2～15MW/m2范围内的辐照测量,响应时间不超过5s,输出温差与投射辐射的密度值成正比;较长的测量桥适用于辐照密度低、分辨率要求高的场合,较短的测量桥则适用于辐照值较高的场合;用热扩散系数高的材料制造的辐射计,其测量上限值较高,而用热扩散系数低的材料制造的辐射计,则有较高的分辨率和较低的测量下限值.     

用辐射计进行低角电波折射修正的补偿方法

用微波辐射计进行电波折射修正是一种快速、精确的好方法。但由于它没有考虑电波射线弯曲所引起的折射误差,因此只适用在雷达天线仰角较高的条件,如在低仰角下使用该方法就会产生较大的误差。为了扩大其应用范围,本文提出了用微波辐射计进行低角电波折射修正的补偿方法,并且给出了精度检验结果。     

用于移动式太阳辐射计的高精度太阳跟踪方法

叙述了根据Reda和Andreas太阳跟踪的高精度算法,利用GPS进行实地测量,对适用于移动式太阳辐射计的高精度太阳跟踪软件的开发设计以及以合肥市某处为例进行太阳位置和日出日落时间的应用性计算和验证的结果。     

基于双模型的综合孔径辐射计成像反演方法

针对综合孔径成像中,基于单一模型的成像反演方法难以有效应对模型误差,进行准确图像重构的问题,提出了一种基于双模型(DM)的综合孔径成像反演方法,用于校正反演模型的参数误差,并对目标场景进行高精度的毫米波图像重构。鉴于傅里叶变换(MFFT)模型和G 矩阵(GM)模型参数敏感性不同的特性,提出的DM方法首先通过比较两种模型的重构误差,对存在误差的成像参数进行准确校正;然后在精确GM模型的基础上,借助改进的正则化方法重建出高精度的目标图像。经仿真实验证明,相比于传统的单模型成像方法,提出的DM方法能够有效校正成像模型的参数误差,并对目标场景进行高精度的毫米波图像重构。     

一种基于极化线栅的微波辐射计变温定标源研究

根据极化线栅的准光学的极化分离原理,设计了由极化线栅、人造黑体和冷空构成的新型线栅定标源.定标源通过极化线栅的旋转混合人造黑体和冷空的辐射能量,从而输出亮温变化可控的微波辐射,为微波辐射计外定标提供人造变温源,解决了低频段大口径天线辐射计的外定标难题.通过定标实验验证,极化线栅在L波段的透过率优于99.3%,反射率达到98.4%,线栅定标源的亮温呈正弦规律变化,变化范围为8~248K,实验结果与设计目标相吻合.     

紫外辐射消毒中UVC辐射照度的测量与溯源

紫外消毒是灭活新型冠状病毒COVID-19的有效方法之一,具有高效、广谱、彻底、无抗药和无二次污染等优点。紫外消毒的效果取决于微生物所接受到的紫外辐射波长和辐射剂量等因素。准确的紫外辐射照度测量和控制合适的UVC紫外辐射剂量是达到有效杀菌消毒效果的重要条件。紫外辐射剂量不足不能有效杀灭病毒,过量则造成能源浪费、物品老化甚至人体伤害。本文介绍了紫外辐射的波长划分、紫外消毒的原理、紫外辐射剂量、紫外消毒(杀菌)灯和紫外辐射照度计的选择和使用方法。研究表明:对于不同的紫外辐照水平,UVC消毒所需的紫外辐射剂量存在较大差异。因此紫外消毒时不仅要考虑紫外辐射剂量,还要关注紫外辐射照度的强弱。建议尽快开展紫外辐射照度水平与新型冠状病毒COVID-19紫外消毒效果的定量化研究。     

Jitter Tests and Studies for the Azimuth Axis of the TMT Tertiary Mirror System

太阳辐照度绝对辐射计的灵敏度研究与优化

衣小龙^1,2,方伟¹,骆杨¹,夏志伟¹,王玉鹏¹

（1. 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033;

2. 中国科学院大学,北京100049）

创新点说明：

1）通过理论分析以及实验测量的手段,研究灵敏度非线性误差对太阳辐照度绝对辐射计测量精度的影响;

2）提出了太阳辐照度绝对辐射计的测量新方法,通过实时修正灵敏度补偿了灵敏度的非线性误差,从而提高测量精度。

研究目的：

目前太阳辐照度绝对辐射计的定标精度随光功率的降低而下降,本文主要研究目的是提高太阳辐照度绝对辐射计的测量精度,从而提高定标精度。

研究方法：

通过理论分析以及实验测量的路线研究灵敏度非线性,通过修正灵敏度误差提高太阳辐照度绝对辐射计的测量精度。基于两点插值原理提出优化的测量方法。在各个辐射功率下测量实时修正灵敏度,得到灵敏度非线性的相对系统误差为2.2%,分析灵敏度非线性的影响。同时使用新方法以及传统方法测量辐射功率。

结果：

比对实验结果说明新方法将测量精度提高到0.1%,通过实时修正补偿了灵敏度非线性。

结论：

1）新方法可以显著提高地面比对实验的定标精度;

2）灵敏度非线性研究为优化太阳总辐照度监测仪的在轨定标精度提供了理论和实验依据。

关键词：测量精度;绝对辐射计;辐射定标;太阳辐照度

     

A NEW,AUTOMATED, MULTIANGULAR RADIOMETER INSTRUMENT FOR TOWER-BASED OBSERVATIONS OF CANOPY REFLECTANCE (AMSPEC II)

Plant photosynthesis is critical for understanding carbon cycling at landscape and global scales. While tower-based measurements of CO₂ have enhanced our knowledge of ecosystem fluxes, scaling these measurements globally is difficult. Satellite observations provide full, global coverage and hold the potential of spatially continuous measurements of ecosystem fluxes, but the requirements for modeling these fluxes from satellite-derived surface parameters are not well understood. This article describes the further development of a tower-mounted, automated, multiangular spectroradiometer system (AMSPEC II) used to study the relationships between canopy-reflectance and plant-physiological processes from multiangular observations, thereby facilitating a comprehensive modeling of the bidirectional reflectance distribution of the canopy. A Webcam permits simultaneous monitoring of phenological changes over time.