《紅外輻射源》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 , Inc. 三 .設(shè)計(jì)黑體型輻射源的幾個(gè)問(wèn)題 1. 腔形的選擇 球形腔發(fā)射率最大 ,但是難以加工 ,也不容易均勻加熱 . 圓柱和圓錐形腔相對(duì)易于加工和均勻加熱 . 一般取 l/R≥6, 但是太大也不易均勻加熱 . 2. 腔芯材料的選擇 一般要求 : ⑴ 具有高的熱導(dǎo)率 ,以減小溫度梯度 。在整個(gè)測(cè)定波長(zhǎng)領(lǐng)域，要有均一且平滑的連續(xù)的分布，即在各波長(zhǎng)都能發(fā)射出同等強(qiáng)度的光且不隨時(shí)間而改變。 氧化鋯（ ZrO2）氧化釔（ Y2O3）和氧化釷（ ThO2） 等燒結(jié)制成的中空或?qū)嵭膱A棒。 2. 硅碳棒 硅碳棒是用碳化硅（ SiC）做成的圓棒。 最高工作溫度較低；由于碳化硅材料的升華會(huì)使材料粉末沉積在光學(xué)儀器表面上；工作時(shí)需要水冷裝置，耗電量較大。 ⑴ 鎢絲燈 鎢絲燈是近紅外測(cè)量中常用的輻射源。 ⑶ 鎢管燈 鎢管燈是由一根在真空或氬氣中通電加熱的鎢管做成的。 水銀燈屬于氣體放電光源，有低壓，高壓和超高壓之分。 在紅外區(qū)也有明顯的線狀光譜。 ⑴ YAG激光器 工作物質(zhì)：摻釹釔鋁石榴石 （ Nd3＋ ： YAG） ⑵ 釹玻璃激光器 工作物質(zhì)：釹玻璃 輸出波長(zhǎng) : m 輸出波長(zhǎng) : m ⑶ 可調(diào)諧晶體激光器 Co2＋ ： MgF 摻鈷氟化鎂 調(diào)諧范圍 (－ m)、 Ni2＋ ： MgF 摻鎳氟化鎂 調(diào)諧范圍 ( m） V2＋ ： MgF 摻釩氟化鎂 調(diào)諧范圍 ( μ m)、 Cr3+： BeAl204 金綠寶石 調(diào)諧范圍 ( μ m) Ti3+： A1203 摻鈦藍(lán)寶石 調(diào)諧范圍 ( m )， Cr3’： Mg2SiO4 鎂橄欖石 調(diào)諧范圍 ( m)。而可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器是半導(dǎo)體激光 器中重要的一種。 出瞳功率： 1mW～ 3W。 三 .紅外激光器 1．激光的方向性好 2．激光光束具有高亮度 3．單色性和相干性好 激光與普通光源相比，有如下三個(gè)特點(diǎn)： 1. CO2激光器 CO2激光器是氣體激光器中少有的紅外激光器之一 2. 固體激光器 和氣體激光器不同，大多數(shù)固體激光器的工作 波長(zhǎng)都是在紅外區(qū)域。 大多用在可見(jiàn)光或紫外。 乳白石英加熱管是以天然水晶為原料，在以石墨電極為坩堝發(fā)熱體的真空電阻爐中熔融（ 1740℃ ）拉制而成的。 ⑵ 鎢帶燈 鎢帶燈是將鎢帶通電加熱而使其發(fā)光的光源。桂碳棒發(fā)光面積大，價(jià)格便宜，操作方便。兩端度鋁作為電極。 缺點(diǎn)：材料機(jī)械強(qiáng)度低，需要預(yù)熱。 ⑵ 一定的輻射功率。 ⑶ 具有較高的發(fā)射率 . 高溫黑體輻射源 : 腔芯材料一般選擇耐高溫的非金屬材料 ,如石墨 或陶瓷 . 中低溫黑體輻射源 : 腔芯材料一般選擇金屬材料 ,金屬材料一般有好的 導(dǎo)熱性 ,表面加以處理以提高發(fā)射率 . 3. 腔體的加熱與溫度控制 根據(jù)斯蒂芬 玻耳茲曼定律 : 4TM ??TdTMdM 4? 黑體溫度的控制直接影響到黑體的性能 ,因此黑體 對(duì)溫度控制的精度要求很高 ,整個(gè)黑體是恒溫的 ,恒溫區(qū) 域越長(zhǎng)越好 . 實(shí)現(xiàn)黑體恒溫的方法 : 電熱絲加熱 改變腔芯外形 為了減少腔孔附近的熱損耗 ,或者根據(jù)需要選擇源的 輻射面積 ,常在腔孔處加有光闌盤 . 如果加有限制光闌 ,計(jì)算輻射必須以光闌面積為輻射 面積 ,距離應(yīng)該從光闌處開(kāi)始計(jì)算 . 四 .黑體輻射源的低頻調(diào)制
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