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近年来基于探测器的光谱辐射精确定标方法和技术在光辐射度学、定量化遥感等领域得到了广泛的重视和应用。本文主要研究用于标准传递的光谱辐照度标准探测器及其应用,以建立溯源至低温绝对辐射计的标准传递链路,提高光谱辐照度的绝对定标精度。
本文首先讨论了基于标准探测器的定标原理和技术流程。针对可见-近红外波段的光谱辐照度定标,本文采用硅陷阱探测器为核心研制了光谱辐照度探测器,它具有高灵敏度、良好的线性和稳定性等优点。本文系统地描述了标准探测器的光学、机械以及电子学系统的设计方案。光谱辐照度标准探测器的关键组成部分滤光片辐射计,在不加温控的情况下,整体具有10-3量级的温度系数,成为不确定度的主要来源之一,因此设计了基于单片机的数字PID精密温度控制系统,温控精度可达0.1℃,滤光片温度系数预期可降低到10-4量级,有效地减小了环境温度变换引起的不确定度。最后,对研制的光谱辐照度标准探测器各项性能参数进行了不确定度分析,利用其完成了标准灯光谱辐照度测量实验,测量不确定度小于1.4%。
实验结果表明光谱辐照度标准探测器定标系统具有精度高、性能稳定等特点,为实现基于探测器的光谱辐照度标准传递提供了有效和可行的技术手段。