定向-半球光譜透射比和反射比測(cè)量的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著能源有效利用、功能涂層制作、輻射測(cè)溫及微電子技術(shù)等領(lǐng)域的發(fā)展，出現(xiàn)了一些與熱輻射相關(guān)的表面輻射問(wèn)題。不同表面或不同微元面之間的輻射換熱是熱能動(dòng)力、太陽(yáng)能利用等工程領(lǐng)域中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。透射比和反射比作為重要的表面輻射特性參數(shù)，與表面狀況、方向、波長(zhǎng)等因素有關(guān)，是傳熱分析等科學(xué)研究的基礎(chǔ)。因此，物體表面透射比和反射比的準(zhǔn)確測(cè)量在提高能源利用率、開(kāi)發(fā)新型材料等方面意義重大。
　　本文首先分析總結(jié)各種透射比和反射比測(cè)量方法的原理和優(yōu)

2、缺點(diǎn)，研究了測(cè)量過(guò)程中的方向性問(wèn)題。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，積分球法空間均勻性好、可考慮樣品散射的影響?；趩喂馐鎿Q法，建立非偏振狀態(tài)下利用積分球測(cè)量定向-半球光譜透射比和反射比的模型。該模型考慮到測(cè)量過(guò)程中的替換誤差，并用理論計(jì)算的方法對(duì)其進(jìn)行修正。
　　以上述模型為基礎(chǔ)搭建一套定向-半球光譜透射比和反射比測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)由光源、分光系統(tǒng)、導(dǎo)光系統(tǒng)、探測(cè)系統(tǒng)及信號(hào)采集系統(tǒng)五部分組成，可測(cè)量的光譜范圍為350nm~2500nm，波長(zhǎng)準(zhǔn)確度為0

3、.2nm，分辨率為0.1nm，加入光阱裝置亦可用來(lái)測(cè)量鏡反射比。
　　經(jīng)分析得到系統(tǒng)的線性度小于5％，滿足測(cè)量需求。用標(biāo)準(zhǔn)濾光片和漫反射灰板對(duì)測(cè)量系統(tǒng)的正確性進(jìn)行驗(yàn)證。對(duì)石英和藍(lán)寶石樣品在350nm~2500nm范圍內(nèi)的定向-半球光譜透射比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。對(duì)硅和氧化硅樣品在350nm~2500nm范圍內(nèi)的定向-半球光譜反射比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，除信噪比較低的起始波段外，實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與模擬計(jì)算結(jié)