龐偉偉，鄭小兵，李健軍，吳浩宇，史學(xué)舜

（1.中國(guó)科學(xué)院 通用光學(xué)定標(biāo)與表征技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥230031；2.中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所，山東 青島266555）

引言

當(dāng)前使用的輻射初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)源主要有3種，分別是黑體、同步輻射光源及低溫輻射計(jì)。黑體是最早使用、也是最為廣泛使用的輻射初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由初級(jí)黑體輻射源經(jīng)過(guò)傳遞鏈路傳遞至各級(jí)傳遞標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)傳遞的過(guò)程中，初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為0.6%～4%，經(jīng)過(guò)各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)后傳遞至測(cè)量?jī)x器時(shí)的不確定度約為5%～10%，已經(jīng)不能滿(mǎn)足定量化遙感的需求［1］。同步輻射源可以最為真實(shí)地模擬出自然界中的輻射情況，最近幾年也越來(lái)越受到國(guó)際計(jì)量機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化組織的的青睞，開(kāi)始作為輻射基準(zhǔn)源［2］。

低溫絕對(duì)輻射計(jì)是高精度光學(xué)計(jì)量在二十世紀(jì)末的重要進(jìn)展。其采用的低溫超導(dǎo)下的電替代測(cè)量技術(shù)顯著地提高了光輻射測(cè)量的能力［3］，相比較傳統(tǒng)輻射基準(zhǔn)黑體而言，其對(duì)光輻射功率的測(cè)量不確定度已經(jīng)達(dá)到0.05%～0.02%，已經(jīng)成為國(guó)際計(jì)量機(jī)構(gòu)建立光度學(xué)及熱力學(xué)的基準(zhǔn)［4－5］。許多國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化研究所，例如美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和 技 術(shù) 研 究 所 NIST［6－7］、英 國(guó) 國(guó) 家 物 理 研 究 所NPL［8］、德國(guó)聯(lián)邦物理研究院 PTB［9］等正致力于低溫輻射計(jì)的高精度輻射標(biāo)準(zhǔn)研究。低溫輻射計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)行條件苛刻、維護(hù)困難，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中把低溫輻射計(jì)用作實(shí)驗(yàn)室中的初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，通過(guò)低溫輻射計(jì)對(duì)傳遞探測(cè)器進(jìn)行絕對(duì)光譜定標(biāo)，已經(jīng)形成溯源于低溫輻射計(jì)的高精度傳遞鏈路［10－11］，把低溫輻射計(jì)的高精度傳遞標(biāo)準(zhǔn)鏈路逐步傳遞至用戶(hù)產(chǎn)品級(jí)。

在3種初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)各自的傳遞鏈路中，低溫輻射計(jì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)精度最高，測(cè)量不確定度最低，最能適應(yīng)定量化遙感的高精度要求，但是與黑體輻射源相比，低溫輻射計(jì)操作繁雜、運(yùn)行條件苛刻。在使用低溫輻射計(jì)進(jìn)行傳遞探測(cè)器的絕對(duì)定標(biāo)過(guò)程中，尚存在可以改進(jìn)的方面。文中首先闡述低溫輻射計(jì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器絕對(duì)響應(yīng)率定標(biāo)的過(guò)程，分析定標(biāo)過(guò)程中存在的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上提出低溫輻射計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，并對(duì)比分析2種低溫輻射計(jì)結(jié)構(gòu)在標(biāo)準(zhǔn)傳遞過(guò)程中的不確定度。

1 傳統(tǒng)低溫輻射計(jì)傳統(tǒng)定標(biāo)方法

以激光作為光源，使用低溫輻射計(jì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器進(jìn)行絕對(duì)響應(yīng)率定標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)由輻射初級(jí)標(biāo)準(zhǔn)到傳遞標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)傳遞，該定標(biāo)方法成熟使用于各國(guó)機(jī)構(gòu)的輻射基準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室中［12－13］。低溫輻射計(jì)工作時(shí)，對(duì)工作環(huán)境的要求極為苛刻，為獲得電替代加熱與光加熱的高度等效性、倉(cāng)體內(nèi)部的各接觸部件之間的零電阻狀態(tài)，低溫輻射計(jì)需要在絕對(duì)低溫超導(dǎo)狀態(tài)下工作，通常是使用4.2K的液氦直接制冷，或者是使用機(jī)械制冷至20K左右。為維持低溫狀態(tài)，需使用分子泵真空機(jī)組把低溫輻射計(jì)內(nèi)部抽至10－7Torr的高真空環(huán)境。

圖1 低溫輻射計(jì)測(cè)量激光原理Fig.1 Laser power measurement based on cryogenic radiometer

圖2 傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)傳遞絕對(duì)定標(biāo)Fig.2 Absolute calibration of transfer detector

圖1所示即為低溫輻射計(jì)的工作原理，低溫輻射計(jì)的布儒斯特窗口用于隔絕大氣環(huán)境與低溫輻射計(jì)內(nèi)部倉(cāng)體。根據(jù)低溫輻射計(jì)的測(cè)量原理，其狀態(tài)方程可以用如下方程表示：

式中：PL是待測(cè)量的入射激光功率；T是輻射計(jì)窗口透過(guò)率；a是接收腔的吸收率，值由NIST定標(biāo)報(bào)告給出；N是光加熱和電加熱等效性因子；Ph是電加熱功率，低溫輻射計(jì)的直接輸出值；PS是窗口表面反射和內(nèi)部散射的損耗功率。

傳統(tǒng)使用激光作為光源來(lái)定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器時(shí)，使用的是如圖2所示的定標(biāo)方法。首先，定標(biāo)之前需要對(duì)低溫輻射計(jì)前面的定標(biāo)光路進(jìn)行優(yōu)化，減小光路帶來(lái)的不確定度，獲取光斑大小基本恒定功率數(shù)小時(shí)內(nèi)穩(wěn)定的定標(biāo)光源。然后，在低溫輻射計(jì)的前面安置待定標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器，標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器通常以3～4個(gè)為一組，安置在垂直于定標(biāo)光路的平移導(dǎo)軌上。定標(biāo)時(shí)首先使得入射光進(jìn)入低溫輻射計(jì)，低溫輻射計(jì)可以測(cè)得進(jìn)入其接收腔內(nèi)部的激光功率Ph，然后移動(dòng)傳遞探測(cè)器切入定標(biāo)光路，使得定標(biāo)光路入射進(jìn)入傳遞探測(cè)器中，探測(cè)器接受入射功率為PL的激光輻射輸出電壓值V0。

在低溫輻射計(jì)對(duì)傳遞探測(cè)器進(jìn)行絕對(duì)響應(yīng)率定標(biāo)時(shí)，探測(cè)器接收到的是入射激光功率PL。低溫輻射計(jì)直接讀數(shù)是Ph，為計(jì)算出入射激光功率PL，需要測(cè)量布儒斯特窗口透過(guò)率T、窗口損耗功率PS及非線性N，然后將各項(xiàng)的數(shù)值帶入（1）式中計(jì)算出入射到探測(cè)器中的激光功率，換句話(huà)說(shuō)，低溫輻射計(jì)定標(biāo)時(shí)測(cè)量的輻射通量與探測(cè)器接受到的輻射通量并不相同，低溫輻射計(jì)需要根據(jù)狀態(tài)方程計(jì)算進(jìn)入傳遞探測(cè)器中的輻射通量。

2 傳統(tǒng)定標(biāo)過(guò)程中布儒斯特窗口復(fù)現(xiàn)帶來(lái)的問(wèn)題

通過(guò)上述的標(biāo)準(zhǔn)傳遞過(guò)程可以看出，低溫輻射計(jì)測(cè)得的激光功率與探測(cè)器直接探測(cè)的激光功率并不相同。低溫輻射計(jì)測(cè)量的是透過(guò)布儒斯特窗口進(jìn)入低溫輻射計(jì)內(nèi)部接收腔的激光功率，而探測(cè)器接收到的是進(jìn)入布儒斯特窗口之前的激光功率，雖然在理論上布儒斯特窗口對(duì)p方向的偏振光具有100%的透過(guò)率，但是在實(shí)際光路調(diào)節(jié)時(shí)很難實(shí)現(xiàn)。布儒斯特窗口狀態(tài)復(fù)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測(cè)器絕對(duì)響應(yīng)率定標(biāo)過(guò)程中存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

1）窗口透過(guò)率測(cè)量的人為影響

在對(duì)低溫輻射計(jì)的光路進(jìn)行調(diào)整時(shí)，光路調(diào)整到布儒斯特窗口時(shí)，會(huì)在窗口的下面放置一個(gè)白色的靶標(biāo)，通過(guò)人眼觀察窗口反射到白色靶標(biāo)上的光的亮度來(lái)判斷定標(biāo)光源是否完全穿過(guò)布儒斯特窗口，進(jìn)入低溫輻射計(jì)的接收腔。在實(shí)際操作時(shí)，定標(biāo)激光光源不可能完全透過(guò)去，必然會(huì)有部分能量被窗口反射出去而不被人眼感知。同時(shí)，在透過(guò)布儒斯特窗口時(shí)，會(huì)有部分被窗體吸收或者是散射出去。

為此，標(biāo)準(zhǔn)傳遞工作人員為降低布儒斯特窗口在標(biāo)準(zhǔn)傳遞過(guò)程中引入的誤差，在使用低溫輻射計(jì)對(duì)入射激光進(jìn)行絕對(duì)測(cè)量之后，需要把布儒斯特窗口拆卸下來(lái)，然后復(fù)現(xiàn)布儒斯特窗口在標(biāo)準(zhǔn)傳遞時(shí)的工作狀態(tài)，測(cè)量其透過(guò)率及能量損耗。在窗口復(fù)現(xiàn)過(guò)程中，也在窗口的下面放置一個(gè)白色的靶標(biāo)，通過(guò)人眼觀察窗口反射到白色靶標(biāo)上的光的亮度來(lái)判斷定標(biāo)光源是否完全穿過(guò)布儒斯特窗口。人眼對(duì)光束的感知能力會(huì)隨著周?chē)h(huán)境的變化而變化，這個(gè)感知變化在高精度輻射定標(biāo)時(shí)帶來(lái)的影響是不可忽略的。其結(jié)果就是對(duì)相同波段光束的透過(guò)率測(cè)量的不確定度不同，如表1［12］和表2［11］所示。

表1 低溫輻射計(jì)光功率測(cè)量不確定度／10－4Table 1 Uncertainty for measuring laser power of cryogenic radiometer／10－4

表2 低溫輻射計(jì)光功率測(cè)量不確定度 10－4Table 2 Uncertainty for measuring laser power of cryogenic radiometer

上述2張表分別摘錄于參考文獻(xiàn)［10］和文獻(xiàn)［11］中，2個(gè)文獻(xiàn)中使用的是相同的低溫輻射計(jì)和相同的布儒斯特窗口。2張表格對(duì)比可以看出，窗口透過(guò)率的測(cè)量不確定度在相同波長(zhǎng)下差距依然較大，特別是在633nm的可見(jiàn)波段，兩次測(cè)量不確定度約有10倍的差距，而且文獻(xiàn)［10］中對(duì)窗口的測(cè)量不確定度普遍較大。可以看出由于人眼本身的限制，在對(duì)窗口透過(guò)率測(cè)量中引入的不確定度很難穩(wěn)定。

2）定標(biāo)光路的拆卸引入的不確定度

低溫輻射計(jì)運(yùn)行條件苛刻，每次低溫輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)，定標(biāo)人員都想在盡可能多的波段上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)傳遞［14］。使用的激光光源一般分為兩種：一種是使用多個(gè)單波長(zhǎng)激光器，另外一種就是使用調(diào)諧激光器，無(wú)論使用哪種激光光源，最終搭建的定標(biāo)光源必須穩(wěn)定。因此，會(huì)在定標(biāo)光路中插入激光功率控制器LPC，空間濾波器等元件，這些部件的插入有助于定標(biāo)光源的穩(wěn)定，但是這些部件都是有波長(zhǎng)選擇性。

在可見(jiàn)波段對(duì)傳遞標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器定標(biāo)結(jié)束后，如果需要定標(biāo)紅外波段，就必須拆除原先的定標(biāo)光路，重新搭建紅外波段的定標(biāo)光路，光路的拆卸對(duì)窗口透過(guò)率的測(cè)量十分不利。低溫輻射計(jì)的定標(biāo)光路元器件較多，任一部件的位置、角度的改變對(duì)于整條光路的質(zhì)量都是有較大影響的。根據(jù)調(diào)光路的經(jīng)驗(yàn)，可以確定不可能調(diào)節(jié)出兩條一模一樣的光路，因此定標(biāo)結(jié)束后復(fù)現(xiàn)出定標(biāo)光路，然后復(fù)現(xiàn)窗口狀態(tài)，再對(duì)窗口透過(guò)率測(cè)量，該過(guò)程引入的不確定度較大。

3）寬譜段定標(biāo)的影響

布儒斯特窗口使低溫輻射計(jì)實(shí)際上具有偏振選擇性，即嚴(yán)格要求入射光束必須是p方向上的線偏振光，否則將破壞全透射的前提，這是窗口帶來(lái)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題。在利用寬調(diào)諧激光器實(shí)現(xiàn)寬波段的定標(biāo)時(shí)，激光波長(zhǎng)的調(diào)諧往往伴隨著出射光偏振狀態(tài)的變化，意味著定標(biāo)過(guò)程中需要重復(fù)地進(jìn)行不同波長(zhǎng)的光束偏振狀態(tài)精密測(cè)試和調(diào)整，才能確認(rèn)滿(mǎn)足入射偏振要求。

在文獻(xiàn)［13］中作者對(duì)Si陷阱傳感器進(jìn)行24個(gè)波段的絕對(duì)響應(yīng)率定標(biāo)。理論上每個(gè)窗口的狀態(tài)都要記錄，在絕對(duì)定標(biāo)結(jié)束之后，首先要恢復(fù)各個(gè)波段的光路，然后恢復(fù)每個(gè)窗口的狀態(tài)，測(cè)量其透過(guò)率和相應(yīng)的不確定度。但作者只恢復(fù)測(cè)量488nm的窗口透過(guò)率，然后使用插值的方法計(jì)算剩余波長(zhǎng)點(diǎn)的透過(guò)率，暫且撇開(kāi)插值計(jì)算的誤差不說(shuō)。單從使用插值的這種方法上就可以看出，在寬譜段定標(biāo)時(shí)每個(gè)窗口狀態(tài)透過(guò)率測(cè)量基本不可能實(shí)現(xiàn)。即便在理論上精確記錄每個(gè)窗口的狀態(tài)，然后復(fù)現(xiàn)時(shí)測(cè)量每個(gè)窗口狀態(tài)的透過(guò)率，但是定標(biāo)光源已經(jīng)變化，定標(biāo)狀態(tài)已經(jīng)改變?？梢?jiàn)對(duì)于寬波段的測(cè)量來(lái)說(shuō)，這些調(diào)整在帶來(lái)巨大工作量的同時(shí)，可能還會(huì)引入其他的誤差。

4）非可見(jiàn)波段復(fù)現(xiàn)困難

低溫輻射計(jì)原則上可以在200nm～50μm的寬譜段上測(cè)量入射光束的絕對(duì)功率值。目前，溯源于低溫輻射計(jì)的可見(jiàn)波段傳遞標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器較為成熟。在紫外及紅外波段，由于擁有極好的應(yīng)用空間，必然需要溯源至低溫輻射計(jì)的高精度傳遞標(biāo)準(zhǔn)。

在紫外及紅外波段上，由于并不是人眼直接響應(yīng)波段，如果使用傳統(tǒng)的光路調(diào)節(jié)手段，對(duì)定標(biāo)后的狀態(tài)恢復(fù)測(cè)量基本不可靠。雖然已經(jīng)使用光纖耦合的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)調(diào)節(jié)紅外的手段［15－16］，但是這種手段對(duì)布儒斯特窗口的調(diào)節(jié)是無(wú)效的。更不用說(shuō)把紅外光路拆卸后，再?gòu)?fù)現(xiàn)光路與窗口狀態(tài)來(lái)測(cè)量窗口透過(guò)率的準(zhǔn)確性。

通過(guò)以上的分析可以看出，低溫輻射計(jì)的布儒斯特窗口在狀態(tài)復(fù)現(xiàn)的過(guò)程中確實(shí)存在較大的不確定性，影響定標(biāo)的精度，不利于高精度輻射標(biāo)準(zhǔn)的傳遞。

3 低溫輻射計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

為消除布儒斯特窗口在標(biāo)準(zhǔn)傳遞過(guò)程中引入的不確定度及繁瑣而復(fù)雜的狀態(tài)復(fù)現(xiàn)過(guò)程。針對(duì)定標(biāo)過(guò)程中所面臨的窗口不確定度難題，提出如圖3所示的新型測(cè)量光路設(shè)計(jì)方案，其中采用了真空倉(cāng)內(nèi)定標(biāo)傳遞探測(cè)器的這一重要改進(jìn)。傳遞探測(cè)器將安裝在真空定標(biāo)倉(cāng)內(nèi)，可以與低溫輻射計(jì)一起沿弧形軌道滑行，使得入射激光交替進(jìn)入低溫輻射計(jì)和待定標(biāo)的傳遞探測(cè)器，實(shí)現(xiàn)傳遞探測(cè)器相對(duì)于低溫輻射計(jì)的絕對(duì)定標(biāo)。兩者的切換動(dòng)作將由精密電機(jī)完成，將保證足夠的復(fù)位精度。

圖3 低溫輻射計(jì)的新型結(jié)構(gòu)方案Fig.3 Novel structure of cryogenic radiometer

圖3所示的新型光路在原理上可以完全解決以往測(cè)試光路存在的窗口透過(guò)率難題。由于傳遞探測(cè)器和低溫輻射計(jì)接收到的是相同的激光束通量，窗口透過(guò)率隨入射光波長(zhǎng)、光偏振狀態(tài)和測(cè)試環(huán)境所發(fā)生的任何變化對(duì)二者影響完全相同。定標(biāo)過(guò)程中窗口無(wú)須拆除，窗口角度原則上無(wú)需精確控制，一次調(diào)試完成后即可便捷地完成寬波段的定標(biāo)工作，在保證測(cè)試光路重復(fù)性的同時(shí)，大大減少了光路調(diào)整的工作量。

在優(yōu)化后的低溫輻射計(jì)結(jié)構(gòu)中，低溫輻射計(jì)和傳遞探測(cè)器可沿著弧形軌道移動(dòng)到相同位置，入射布儒斯特窗口成為光源的一部分。采用這種方法對(duì)窗口透過(guò)率的測(cè)量是不需要的，而且由于在傳遞標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器的前端安裝有直徑6mm的光闌（此光闌筒與低溫輻射計(jì)內(nèi)接收腔的入口直徑相同），雜散光的影響也可以消除。最終入射進(jìn)低溫輻射計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器內(nèi)的激光功率相同，其數(shù)值可以用P′L來(lái)表示：

此時(shí)，只需要測(cè)量低溫輻射計(jì)的非線性N，A值由NIST定標(biāo)報(bào)告給出，為低溫輻射計(jì)的輸出值。原則上真正實(shí)現(xiàn)了同一光束光分時(shí)進(jìn)入輻射基準(zhǔn)和傳遞標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器，減小了標(biāo)準(zhǔn)傳遞時(shí)的不確定度。

4 兩種結(jié)構(gòu)的測(cè)量不確定度分析

傳統(tǒng)低溫輻射計(jì)測(cè)量激光功率時(shí)，依據(jù)其狀態(tài)方程，測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有4項(xiàng)，分別為：1）布儒斯特窗口等效透過(guò)率測(cè)量不確定度uT；2）接收腔電加熱和光加熱等效因子測(cè)量不確定度uN；3）低溫輻射計(jì)接收腔腔體吸收率測(cè)量不確定度ua；4）電加熱功率測(cè)量不確定度uPh。依據(jù)不確定度傳遞定律［17］，對(duì)低溫輻射計(jì)測(cè)量激光絕對(duì)功率的不確定度進(jìn)行聯(lián)合分析。

測(cè)量聯(lián)合不確定度的平方：

相對(duì)聯(lián)合不確定度：

在改進(jìn)的低溫輻射計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)中，低溫輻射計(jì)測(cè)量激光絕對(duì)功率時(shí)，激光功率P′L的不確定度來(lái)源主要有3項(xiàng)，分別是：1）等效電加熱不確定度uN，2）腔體吸收不確定度ua；3）電加熱功率測(cè)量不確定度uPh。按照相同的計(jì)算方法，低溫輻射計(jì)測(cè)量激光絕對(duì)功率的聯(lián)合不確定度可以進(jìn)行如下計(jì)算。

聯(lián)合不確定度的平方：

相對(duì)不確定度：

低溫輻射計(jì)對(duì)激光絕對(duì)功率的測(cè)量不確定度是由相對(duì)不確定度來(lái)表示。對(duì)比分析傳統(tǒng)激光功率測(cè)量的不確定度計(jì)算方程（4）和結(jié)構(gòu)優(yōu)化之后的不確定度計(jì)算方程（6），可以看出，在對(duì)激光的聯(lián)合不確定度合成中，優(yōu)化結(jié)構(gòu)的低溫輻射計(jì)不確定度合成項(xiàng)中少了一項(xiàng)不確定度u2rT，該項(xiàng)不確定度正是由于布儒斯特窗口狀態(tài)復(fù)現(xiàn)引入的。引用參考文獻(xiàn)［10］中的低溫輻射計(jì)光功率測(cè)量不確定度進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)算，計(jì)算結(jié)果如表3所示。

表3 低溫輻射計(jì)光功率測(cè)量不確定對(duì)比計(jì)算 10－4Table 3 Uncertainty for measuring laser power of cryogenic radiometer

從表3中可以看出，優(yōu)化結(jié)構(gòu)之后的低溫輻射計(jì)將在激光功率測(cè)量時(shí)的不確定度較傳統(tǒng)測(cè)量方法的不確定度有明顯的改善。傳統(tǒng)低溫輻射計(jì)測(cè)量激光功率時(shí)因?yàn)椴既逅固卮翱诘膹?fù)現(xiàn)引入的不確定度占總不確定度的84%～98%，為激光絕對(duì)功率測(cè)量不確定度的主要部分，該項(xiàng)不利于高精度標(biāo)準(zhǔn)傳遞。優(yōu)化結(jié)構(gòu)之后的低溫輻射計(jì)避免了對(duì)窗口透過(guò)率的測(cè)量，消除該主要不確定度因子，降低標(biāo)準(zhǔn)傳遞的不確定度，提高探測(cè)器響應(yīng)率計(jì)算精度。量的是定標(biāo)光源透過(guò)布儒斯特窗口后的輻射值，傳遞探測(cè)器測(cè)量的也是定標(biāo)光源透過(guò)布儒斯特窗口后的輻射值，布儒斯特窗口的狀態(tài)對(duì)二者是相同的，無(wú)需定標(biāo)結(jié)束后重新復(fù)現(xiàn)窗口定標(biāo)時(shí)的狀態(tài)，測(cè)量窗口透過(guò)率等繁瑣復(fù)雜的過(guò)程。這種改進(jìn)方法不僅在實(shí)際定標(biāo)時(shí)大大減少工作量，在理論分析上更是可以消除激光功率測(cè)量不確定度的主要合成項(xiàng)，提高絕對(duì)定標(biāo)的精度，特別是在紅外波段的絕對(duì)定標(biāo)會(huì)發(fā)揮積極的作用，可以進(jìn)一步降低輻射定標(biāo)溯源基準(zhǔn)的不確定度，我們將會(huì)在中國(guó)國(guó)內(nèi)首次實(shí)施對(duì)該套系統(tǒng)的升級(jí)改造。

5 結(jié)論

低溫輻射計(jì)初級(jí)輻射標(biāo)準(zhǔn)源定標(biāo)精度高，傳遞的不確定度低，當(dāng)前以低溫輻射計(jì)為源頭形成的輻射標(biāo)準(zhǔn)傳遞系統(tǒng)存在可以改進(jìn)的地方，文中大膽提出低溫輻射計(jì)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。在低溫輻射計(jì)優(yōu)化結(jié)構(gòu)中，布儒斯特窗口成為光源的一部分，低溫輻射計(jì)和傳遞探測(cè)器安置在可控的同心弧形軌道上，分時(shí)切入定標(biāo)光路。低溫輻射計(jì)測(cè)

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