一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法及系统与流程

本公开一般涉及光学器件，具体涉及一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法及系统。

背景技术：

1、光学窗口片是一种在光学仪器中用于观察的透明材料，通常由透明塑料或玻璃制成。它们具有高透光率，可以允许光线通过，从而使观察者可以看到仪器内部的情况。在光学仪器中，这些窗口片被放置在镜头的焦距前面，以允许光线直接进入观察者的眼睛。随着光学窗口片应用范围从室温拓展到高温范围，光学窗口片的高温光谱性能受到了越来越多的关注，尤其是光学窗口片的高温光谱发射率。

2、现有技术中，关于光学窗口片的高温光谱发射率测试，国内外众多的研究机构给出了较多测试方案，但由于光学窗口片的高温发射率相对较低，窗口片发射的能量很容易被高温背景噪声淹没，进而导致光学窗口片高温光谱发射率的测试精度较低。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供可解决上述技术问题的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法及系统。

2、本申请第一方面提供一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，包括如下步骤：

3、测试室温窗口片，得到正入射透射光谱t(λ,tr)；

4、将所述室温窗口片安装在所述室温样品室上；

5、测试室温样品室，得到第一能量光谱is1(λ,tr)；

6、测试室温下的黑体，得到第二能量光谱ib1(λ,tr)；

7、将光学窗口片放置在高温样品室内；

8、加热所述光学窗口片至第一预设温度；

9、将所述光学窗口片从所述高温样品室推入至所述室温样品室；

10、测试所述光学窗口片，得到第三能量光谱is2(λ,t)；

11、对所述黑体进行加热，判断所述黑体的温度达到所述第一预设温度时，测试加热后的黑体，得到第四能量光谱ib2(λ,t)；

12、根据所述第一能量光谱、所述第二能量光谱、所述第三能量光谱、所述第四能量光谱以及所述正入射透射光谱，采用公式(一)计算所述光学窗口片的高温光谱发射率；

13、

14、根据本申请提供的技术方案，在将所述光学窗口片放置在高温样品室内之前，还包括如下步骤：

15、检查并清洁所述光学窗口片表面的灰尘。

16、根据本申请提供的技术方案，检查并清洁所述光学窗口片表面的灰尘，包括如下步骤：

17、佩戴手套，取出所述光学窗口片；

18、检查所述光学窗口片的表面；

19、判断所述光学窗口片的表面有灰尘时，清洁所述光学窗口片表面的灰尘。

20、根据本申请提供的技术方案，采用洗耳球吹或蘸取适量无水乙醇擦拭的方式清洁所述光学窗口片表面的灰尘。

21、根据本申请提供的技术方案，在将光学窗口片放置在高温样品室内之后，加热所述光学窗口片至第一预设温度之前，还包括如下步骤：

22、对所述高温样品室抽真空；

23、判断所述高温样品室的真空度低于第一预设值时，停止对所述高温样品室抽真空。

24、根据本申请提供的技术方案，所述光学窗口片通过样品架放置在所述高温样品室内。

25、根据本申请提供的技术方案，加热所述光学窗口片至第一预设温度，包括如下步骤：

26、对所述高温样品室进行加热并获取实时温度，判断所述实时温度达到第一预设温度时，以第一预设时长对所述高温样品室进行保温。

27、根据本申请提供的技术方案，在将所述光学窗口片从所述高温样品室推入至所述室温样品室之后，测试所述光学窗口片，得到第三能量光谱is2(λ,t)之前，还包括如下步骤：

28、对所述室温样品室抽真空；

29、判断所述室温样品室的真空度低于所述第一预设值时，停止对所述室温样品室抽真空。

30、本申请第二方面提供一种光学窗口片高温光谱发射率测试系统，包括：

31、高温样品室，所述高温样品室用于加热所述光学窗口片；所述高温样品室上设置有高温窗口片，所述高温窗口片用于观测加热过程中的所述光学窗口片；

32、室温样品室，所述室温样品室设置在所述高温样品室沿第一方向的一侧，所述高温样品室和所述室温样品室之间设置有导轨；所述导轨用于将加热后的光学窗口片移动到所述室温样品室内；所述室温样品室上设有第一通孔，所述室温样品室上可拆卸设置有遮挡所述第一通孔的室温窗口片，所述室温窗口片用于测量所述室温样品室的能量光谱和所述被测光学窗口片的能量光谱；

33、黑体，所述黑体设置在所述室温样品室沿第二方向的一侧；所述第二方向垂直于所述第一方向；

34、傅里叶红外光谱仪，所述傅里叶红外光谱仪用于测试所述室温窗口片的正入射透射光谱t(λ,tr)；

35、摆镜，所述摆镜设置在所述黑体与所述室温样品室之间，所述摆镜的一侧设置有光谱测试仪；所述摆镜具有第一状态和第二状态，处于第一状态时，所述摆镜用于配合所述光谱测试仪测试室温下的黑体和加热后的黑体，得到第二能量光谱ib1(λ,tr)和第四能量光谱ib2(λ,t)；处于第二状态时，所述摆镜用于配合光谱测试仪测试所述室温样品室和光学窗口片，得到第一能量光谱is1(λ,tr)和第三能量光谱is2(λ,t)；

36、控制装置，所述控制装置与所述光谱测试仪和所述傅里叶红外光谱仪连接，所述控制装置用于根据所述第一能量光谱、所述第二能量光谱、所述第三能量光谱、所述第四能量光谱以及所述正入射透射光谱，采用公式(一)计算所述光学窗口片的高温光谱发射率；

37、

38、本申请的有益效果在于：

39、本申请提供一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，包括如下步骤：首先采用傅里叶红外光谱仪测试室温窗口片室温条件下的正入射透射光谱t(λ,tr)；将所述室温窗口片安装在所述室温样品室上，随后采用光谱测试仪测试室温样品室，得到第一能量光谱is1(λ,tr)；并采用光谱测试仪测试室温下的黑体，得到第二能量光谱ib1(λ,tr)；将待测的光学窗口片放置在高温样品室内，将所述光学窗口片加热至第一预设温度；随后将加热后的所述光学窗口片从所述高温样品室推入至所述室温样品室内，采用所述光谱测试仪测试所述光学窗口片，得到第三能量光谱is2(λ,t)；对所述黑体进行加热，判断所述黑体的温度达到所述第一预设温度时，采用所述光谱测试仪测试加热后的黑体，得到第四能量光谱ib2(λ,t)；根据所述第一能量光谱、所述第二能量光谱、第三能量光谱以及所述第四能量光谱，采用公式计算所述光学窗口片的高温光谱发射率；通过上述步骤使得，在所述高温样品室内将所述光学窗口片加热后，将所述光学窗口片推入至所述室温样品室进行高温发射能量光谱的测试，避免高温样品室的高温对所述光学窗口片测试高温发射能量光谱过程中产生的辐射造成影响，减小所述光学窗口片高温光谱发射率测试过程中的背景噪声，进而提高光学窗口片高温光谱发射率的测试精度。

技术特征：

1.一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，在将所述光学窗口片放置在高温样品室内之前，还包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，检查并清洁所述光学窗口片表面的灰尘，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，采用洗耳球吹或蘸取适量无水乙醇擦拭的方式清洁所述光学窗口片表面的灰尘。

5.根据权利要求1所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，在将光学窗口片放置在高温样品室内之后，加热所述光学窗口片至第一预设温度之前，还包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，所述光学窗口片通过样品架放置在所述高温样品室内。

7.根据权利要求1所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，加热所述光学窗口片至第一预设温度，包括如下步骤：

8.根据权利要求1所述的一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法，其特征在于，在将所述光学窗口片从所述高温样品室推入至所述室温样品室之后，测试所述光学窗口片，得到第三能量光谱is2(λ,t)之前，还包括如下步骤：

9.一种光学窗口片高温光谱发射率测试系统，其特征在于，包括：

技术总结
本申请提供一种光学窗口片高温光谱发射率测试方法及系统，包括测试室温样品室及室温下的黑体，得到第一能量光谱和第二能量光谱；将待测光学窗口片放在高温样品室内加热至第一预设温度；将加热的光学窗口片推入至室温样品室内，测试光学窗口片得到第三能量光谱；测试加热后的黑体得到第四能量光谱；根据第一能量光谱、第二能量光谱、第三能量光谱、第四能量光谱以及室温窗口片的正入射透射光谱，计算光学窗口片的高温光谱发射率；通过上述使得，将光学窗口片推入至室温样品室进行能量光谱的测试，减小光学窗口片高温光谱发射率测试过程中的背景噪声，提高光学窗口片高温光谱发射率的测试精度。

技术研发人员：刘丹丹,杨霄,刘华松,廉伟艳,孙鹏,郎垚璞,彭志勇,苏建忠
受保护的技术使用者：天津津航技术物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5