早期的黑體輻射源,,結(jié)構(gòu)簡單,,腔體材料多應(yīng)用碳硅化物、陶瓷或石墨,,采用恒溫油槽或非均勻布置的加熱絲來取得均勻溫場,,為取得較好的黑體輻射特性,開口孔徑都比較小,。比較典型的有1960年由Bed-ford設(shè)計的工作于200℃的黑體爐,,恒溫油均溫,光闌朝下,,探測器可見內(nèi)表面溫差小于0.01℃,,εn=0.998±0.001;1966年,由Clark和Moore設(shè)計的工作于1100~1325℃的黑體爐,,加熱絲非均勻布置,,空腔內(nèi)表面覆蓋鎳氧化層(Ni2O3)。
黑體輻射定律:
黑體是一種理想化的輻射體,,它吸收所有波長的輻射能量,,沒有能量的反射和透過,其表面的發(fā)射率為1,。應(yīng)該指出,,自然界中并不存在真正的黑體,但是為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律,,在理論研究中必須選擇合適的模型,,這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律,,即以波長表示的黑體光譜輻射度,,這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點,故稱黑體輻射定律,。
物體發(fā)射率即黑體輻射對輻射測溫的影響:
自然界中存在的實際物體,,幾乎都不是黑體。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外,,還與構(gòu)成物體的材料種類,、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān),。因此,,為使黑體輻射定律適用于所有實際物體,必須引入一個與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù),即發(fā)射率,。該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度,,其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律,,只要知道了材料的發(fā)射率,,就知道了任何物體的紅外輻射特性。
影響發(fā)射率的主要因素在:
材料種類,、表面粗糙度,、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等。