黑體到底是什么？

能全部吸收外部的輻射能量，同時能全部輻射出自身全部能量的物體。量化說明為：吸收率為1，發(fā)射率為1。

黑體又可以叫黑體輻射爐、黑體輻射源、紅外標定源等。

黑體的主要技術指標：黑體的發(fā)射率，黑體腔口直徑，溫度均勻性和輻射溫度不確定度。因此為了確保黑體的產品質量，通常黑體都是按溫度分段設計。

黑體2種基本類型：腔式黑體和面源黑體

編輯搜圖

應用領域：

黑體的主要功能是產生特定溫度下的標準輻射，因此常用于溫度計量中，尤其是在校準輻射溫度計（如光學高溫計、紅外溫度計和紅外熱像儀）時。

隨著技術步，黑體的應用已不限于溫度計量。在光學領域，黑體成為標準輻射源和背景光源；在測量中，黑體用于研究材料的光譜發(fā)射、吸收和反射特性；在高能物理研究中，黑體還作為中子源。

黑體的發(fā)展歷程

20世紀60年代，初步研究了中溫黑體，但當時技術限制較大，甚至將熱電偶檢定爐中間放置靶子視為黑體。

隨著美國在越南戰(zhàn)爭中使用紅外技術成功偵察胡志明小道，紅外技術開始廣泛應用于軍事領域，推動了黑體技術的發(fā)展，特別是中低溫黑體的研究。20世紀80年代，國外已發(fā)展出低溫黑體，而我國從20世紀90年代開始研究低溫黑體。

近年來，紅外技術在民用領域得到廣泛應用，如紅外資源衛(wèi)星、紅外氣象衛(wèi)星和紅外測溫等，同時也推動了民用黑體產品的研發(fā)。特別是紅外溫度計的廣泛應用增加了黑體市場需求，促進了黑體技術的產品化。

20世紀50年代以來，黑體發(fā)射率技術的研究不斷進行，國內一些大學通過輻射換熱原理提出了黑體發(fā)射率的計算方法。圓柱形黑體的研究也形成了形腔比固定的設計模式。

1998年，俞倫鵬基于等溫和漫反射的輻射換熱原理，推導出了新的黑體發(fā)射率計算公式，并證明了黑體的發(fā)射率與腔口面積、內表面面積的比例以及內表面發(fā)射率相關，而與形狀和溫度無關。這一理論突破為黑體的設計和生產提供了理論支持。

編輯

腔式黑體的發(fā)展也經歷了逐步完善的過程。初期設計考慮形腔比，后期通過熱管技術提高了黑體的等溫性能，開發(fā)出了熱管黑體。現(xiàn)代的黑體則具有更高精度，尤其是在300℃以下的溫度范圍，具有更高的輻射溫度準確度（0.1～0.5℃）和0.01℃的分辨率。

編輯