半透明材料辐射特性参数测量方法研究(5)
外壁温度：1050℃时＜15℃；
标准孔：0.0125, 0.025, 0.050, 0.10, 0.20, 0.40, 0.60, 1.0。
试验条件：
1、 单通道信号
2、 分辨率：4cm-1
图3.3 参考黑体炉图片
（3） 试样加热装置和温度控制仪
光谱仪发射率附件包括试样加热装置和水冷却的圆柱形腔体，试样加热装置是一个柱体，四面可以装载样品（如图3.4和图3.6所示）。试样加热装置放在圆柱形腔体中，通过旋转可以将不同的装载面对准光谱仪。温度检测控制器用来设定加热装置的实验温度（如图3.5所示）。
图3.4 试样加热装置图 图3.5 温度检测控制器图
图3.6 样品装载装置
（4） 测量系统
光谱仪校准和样品发射率测量的测量系统连接如图3.7和图3.8所示。在光谱仪校准实验中，将黑体腔洞口对准光谱仪辐射入口，通过温度检测控制器设定好温度进行实验。在测量样品发射率时，圆柱形水冷却腔体外套上一个方形盒（如图3.8所示），该方形盒内壁镀有黑色涂层，可吸收外界辐射，减少实验误差。
图3.7 光谱仪校准
图3.8 样品发射率测量
3.2 实验内容
（1）对傅里叶红外光谱仪进行校准，测量不同温度下标准黑体的辐射，通过双温法得出光谱仪的响应函数和辐射补偿(检测器：DLATGS, 分束器：Kbr)
将实验装置如图3.7连接，打开真空泵，将光谱仪抽真空；将黑体温度设定为100℃，测量大约在一个小时后，在黑体温度达到稳定后采集数据，此时采集两次数据；然后将温度设定为150℃，待温度稳定后，调整设定温度为200℃，继续等到温度稳定后，采集两次数据；重复之前的步骤，再分别测出250℃和300℃的黑体辐射数据。
（2）测量不同温度下的基板发射率和氧化铝样品的表观发射率
实验中需要发射率较大和较小的两块基板，由于条件有限，没有合适的黑色基板，以蜡烛烟熏烤的铝板做发射率较高的基板（镀炭黑基板），以镀银的铝板做发射率较低的基板。将氧化铝和基板装在如图3.3所示的样品装载装置上，面1装载镀炭黑基板加氧化铝样品，面2装载镀炭黑基板，面3装载镀银基板加氧化铝样品，面4装载镀银基板。
将实验装置如图3.8连接，实验在空调实验室进行。将温度检测控制器温度设定为100℃，旋转试样加热装置，将装载面1对准光谱仪，待温度稳定后采集两次数据；再将装载面2旋转对准光谱仪，待温度稳定后采集两次数据；然后将装载面3旋转对准光谱仪，待温度稳定后采集数据；最后将装载面4旋转对准光谱仪，待温度稳定后采集数据。重复之前的步骤，再分别测出200℃和300℃时的数据。
4 结果与讨论
4.1 响应函数与辐射补偿
由方程13可知，离开样品表面的辐射（ ）可以写成
（4.1）
公式中的下标s和sur分别指的是辐射源和环境，L是由黑体在对应下标的温度条件下的普朗克方程所得出来的光谱辐射强度。
为了由方程（4.1）得出发射率的值，需要测量离开样品表面的红外辐射（ ）。这时会出现一个问题，即离开样品表面的辐射并不等于辐射计测量到的辐射（ ）。这两个量（ 和 ）都与辐射计的响应函数（R）有关。补偿量 还包括了采集系统和辐射计本身发出的辐射，它也被加到了辐射源发出的辐射量上，所以我们有