半透明材料辐射特性参数测量方法研究(4)
当我们使用两种基板，我们可以测量εsub1和εsub2，rsub1和rsub2，方程（2.20）和方程（2.21）组合可以提供样品的发射率，
使用基尔霍夫定律（ ），用方程（2.20）减去方程（2.21）可以得到Ts。通过插入获得的Ts到方程（2.20）和方程（2.21）的总和，可以得出样品的发射率
在方程（2.22）中的参数
在方程（2.23）中的所有参数可以从方程（2.17）中求得。因此，我们可以从二次方程式（2.22）中得到样品的发射率。应当指出的是，通过采用基尔霍夫定律（即 ），这个推导可以同时提供样品的透射率和反射率。
3 实验
3.1 实验仪器及系统
（1）本实验采用的VERTEX-80V型傅立叶光谱仪。
1） 简介：
A-电源 B-状态指示板 C-电子室 D-干涉仪室 E-检测器室 F-样品室G-氦氖激光器 H-真空泵接口 I-分光镜存放位置 J-分光镜使用位置 K-光束方向控制室
图3.1 VERTEX-80V型傅立叶光谱仪示意图
如图3.1 和图3.2，VERTEX-80V型傅立叶光谱仪采用布鲁克专利的真正的动态准直的UltraScan干涉仪，结合高精确、真正无摩擦的空气轴承和高精度的光学系统，全新的VERTEX-80系列光谱仪具有最高的精度、最佳的稳定性和最高的灵敏度。VERTEX-80V采用真空光学平台，完全消除对空气、水分的对于测试的影响，尤其适合高分辨、快速扫描、步进扫描、紫外波段高阶应用。VERTEX-80系列卓越的光学设计使得系统既有最佳的灵活性又有最好的性能。布鲁克公司专利的DigiTect的数字技术能有效避免了外部的信号干扰，保证了仪器最高信噪比。外接水冷Hg-arc光源，在远红外区域能量输出高，即使用室温DTGS检测器，也能得到高质量的谱图结果。预准直光学组件、动态准直UltraScan干涉仪，使得光谱范围扩展十分简便，无需任何调整。VERTEX 80系列标准配置的切趾分辨率是优于0.2cm-1。对于高分辨率的应用实验，如低温测量、半导体材料结晶或低压气体测量，系统可选配优于0.07 cm-1的高分辨率，这也是台式红外光谱仪可以达到的最高分辨率。VERTEX-80系列可全波段实现高分辨率，如可见光范围，系统的分辨能力优于300000:1（波数/分辨率）。VERTEX 80系列特别的光学设计使得系统功能扩展灵活。尤其是真空系统， 完全消除了空气中的水蒸气和二氧化碳的影响，特别适合远红外、纳米单层膜的测量。
2） 技术参数：
光谱范围：7500—370cm-1，可扩展54000-4.5cm-1；
灵敏度：40000:1（1min），10000:1（5sec）；
扩展口：6个，既可以做吸收光谱，也可以做发射光谱；
快速扫描：8ms；
分辨率：0.07cm-1。
（2）参考黑体炉
本实验使用的参考黑体炉如图3.3所示。
技术参数：
温度范围：50—1050℃；
发射量：17.36W/cm2；
波长范围：0.5—99μm；
发射率：＞0.99；
发射极尺寸：25.4mm(1英寸)；
温度分辨率：0.1℃；
校准精度：±0.2℃(相比美国NIST标准)；
稳定性：短期±0.1℃；长期±0.2℃；
响应时间：100—1000＜45min；
温度传感器：嵌入式0.01%匹配方式S；
冷却方式：风冷；
控制方式：多频率自动整定型PID控制器；
外观尺寸：298mm×289mm×200mm；