Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии РФ

ЦКП «ВНИИОФИ»
ФГУП «ВНИИОФИ» Центр коллективного пользования
Центр высокоточных измерительных технологий в области фотоники

ГЭТ 179-2010

Государственный первичный специальный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн 0,3÷25,0 мкм

Описание:

Применение Государственного первичного специального эталона единиц спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн 0,3÷25,0 мкм распространяется на области науки и техники, где требуется измерение оптических спектроэнергетических характеристик естественных и искусственных объектов. В первую очередь такие измерения реализуются с помощью аппаратуры наблюдения Земли космического, авиационного и наземного базирования, дающей изображения наблюдаемых объектов, а также обеспечивающей получение вертикальных профилей температуры и влажности атмосферы, оценивание содержания различных составляющих атмосферы. Получаемые при этом радиометрические данные наиболее востребованы в таких направлениях применения как:

Стандартная неопределенность:

  1. получение метеоинформации, предсказания погоды и предупреждение об опасных метеорологических явлениях;
  2. улучшение знаний о климате планеты и использование их в практической жизни людей;
  3. контроль состояния окружающей среды.

Вид измерения: спектральная плотность энергетической яркости, отностительное спектральное распределение мощности излучения.

Состав эталона:

  1. абсолютный криогенный радиометр;
  2. установка для измерения абсолютной и относительной спектральной чувствительности приемников излучения;
  3. модель черного тела ВВ3500 с регулируемой температурой от 1800К до 3300К;
  4. фильтровый радиометр;
  5. радиационный термометр;
  6. протяженный диффузный источник излучения в виде интегрирующей сферы с диаметром выходной апертуры 600 мм;
  7. спектральный компаратор на основе двойного монохроматора и набора приемников излучения;
  8. устройство позиционирования спектрального компаратора;
  9. монохроматический источник излучения на основе двойного монохроматора с набором эталонных приемников излучения и зеркального коллиматора с диаметром выходной апертуры 600 мм;
  10. широкоапертурная модель черного тела с регулируемой температурой от 213К до 453К и диаметром выходной апертуры 500 мм;
  11. модель черного тела на точке плавления галлия;
  12. вакуумный фильтровый ИК радиометр на основе кругового интерференционного фильтра и глубоко-охлаждаемых приемников ИК излучения;
  13. система позиционирования вакуумного фильтрового ИК радиометра;
  14. система регистрации и обработки информации.

Год выпуска - 2010
Изготовитель - ФГУП "ВНИИОФИ"

zayavka

Приказ об утверждении ГЭТ 179-2010

Протяженный диффузорный источник излучения с блоком питания. Справа от диффузорного источника эталонный излучатель - модель черного тела ВВ3500М.

Широкоапертурная модель черного тела.

1-Блок излучателя; 2-Сканирующее устройство с ИК приемником; 3-Жидкостный термостат; 4-Испытательная вакуумная камера; 5-Температурный контроллер ИК приемника; 6-Мультиметр для измерения температуры.

Монохроматический источник излучения.

 


1-Узел широкофпертурного сферического заркало; 2-Узел тороидального заркала; 3-Двойной монохроматор BENTHAM; 4-Узлы плоских зеркал; 5-Блок ленточной лампы; 6-блок питания лампы; 7-Температурные контроллеры приемников излучения; 8-Синхронный детектор.

ГЭТ 179-2010

Государственный первичный специальный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн 0,3÷25,0 мкм

Предназначение:

Государственный первичный эталон реализован в виде двух установок, в соответствии со спектральными диапазонами: I (0,3 ÷ 3 мкм) и II (3 ÷ 25 мкм), представленных в самом общем виде на Рис.1.

Для калибровки аппаратуры в диапазоне-I используются два эталонных источника излучения: монохроматический излучатель для измерения относительных спектральных характеристик чувствительности и протяженный источник излучения (интегрирующая сфера диаметром 2 м с выходным отверстием 600 мм по периметру которого с внутренней стороны сферы расположены 24 вольфрамовых галогенных лампы накаливания мощностью 150 Вт каждая) для передачи ей размера единицы спектральной плотности энергетической яркости и измерения градуировочных характеристик и пространственной равномерности чувствительности.

Рисунок 1

Радиометрическая калибровка аппаратуры: вверху - в диапазоне I (0,3 ÷ 3 мкм); внизу - в диапазоне II (3 ÷ 25 мкм).


Для установки диапазона-I применены схемы аттестации (см. Рис.2) монохроматического излучателя с использованием эталонных приемников излучения и аттестации интегрирующей сферы (протяженного источника излучения) с использованием эталонной модели черного тела и спектрокомпаратора на прецизионной подвижной платформе.

Рисунок 2

Схемы аттестации эталонных излучателей диапазона-I. Слева монохроматического излучателя с использованием эталонных приемников излучения; Справа интегрирующей сферы с помощью эталонного высокотемпературного черного тела типа ВВ3500М и прецизионного спектрокомпаратора, размещаемого на подвижной платформе


Калибровка аппаратуры в диапазоне-II предусматривается в криогенно-вакуумной камере по широкоапертурной модели черного тела с температурой, изменяемой в диапазоне 213÷453 К. В диапазоне-II размер единицы спектральной плотности энергетической яркости передается широкоапертурной модели черного тела в криогенно-вакуумной камере с помощью фильтрового радиометра от эталонной модели черного тела на фазовом переходе галлия (см. Рис.3).

Рисунок 3

Схема передачи размера единицы спектральной плотности энергетической яркости широкоапертурной модели черного тела в спектральном диапазоне-II.


В состав эталона входят также технические средства для поверки эталонных излучателей и системы измерения пространственной однородности распределения яркости выходной апертуры эталонных излучателей.

ГЭТ 179-2010

Государственный первичный специальный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн 0,3÷25,0 мкм

Технические характеристики:

Диапазон воспроизведения единицы спектральной плотности энергетической яркости (СПЭЯ)
на длинах волн 0,3 ÷ 3,0 мкм 6×104 … 8×108
В/(м3×ср)
на длинах волн 3 ÷ 25 мкм 7,8×101 … 7,3×107
В/(м3×ср)
Суммарная стандартная неопределённость воспроизведения единицы СПЭЯ
в спектральном диапазоне 0,3÷3 мкм (0,5÷5)×10-2 %
в спектральном диапазоне 3÷25 мкм (0,15÷4,3)×10-2 %

Монохроматический источник воспроизводит единицу относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне 0,001÷1 в спектральном диапазоне 0,3÷3 мкм, с суммарной стандартной неопределённостью воспроизведения единицы 0,3×10-2÷1,8×10-2 %

ГЭТ 179-2010

Государственный первичный специальный эталон единиц спектральной плотности энергетической яркости и относительного спектрального распределения мощности излучения в диапазоне длин волн 0,3÷25,0 мкм

Cостав оборудования:

Подразделение: М-4

Наименование единицы оборудования Марка Изготовитель Страна
абсолютный криогенный радиометр; L-1 Standards and Technology, Inc. США -
установку для измерения абсолютной и относительной спектральной чувствительности приемников излучения; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
модель черного тела ВВ3500 с регулируемой температурой от 1800К до 3300К; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
фильтровый радиометр; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
радиационный термометр; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
протяженный диффузный источник излучения в виде интегрирующей сферы с диаметром выходной апертуры 600 мм; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
спектральный компаратор на основе двойного монохроматора и набора приемников излучения; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
монохроматический источник излучения на основе двойного монохроматора с набором эталонных приемников излучения и зеркального коллиматора с диаметром выходной апертуры 600 мм; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
широкоапертурную модель черного тела с регулируемой температурой от 213К до 453К и диаметром выходной апертуры 500 мм; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
модель черного тела на точке плавления галлия; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
вакуумный фильтровый ИК радиометр на основе кругового интерференционного фильтра и глубоко-охлаждаемых приемников ИК излучения; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
систему позиционирования вакуумного фильтрового ИК радиометра; ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
систему регистрации и обработки информации. ФГУП "ВНИИОФИ" Россия -
Усилитель с синхронным детектором Standford Research Systems США -
Мультиметр Agilent Technologies, Inc. США 54848-13
Мультиметр Agilent Technologies, Inc. США 25899-03