黑體到底是什么？

能全部吸收外部的輻射能量，同時(shí)能全部輻射出自身全部能量的物體。量化說(shuō)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(biāo)定源等。

黑體的主要技術(shù)指標(biāo)：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(chǎn)品質(zhì)量，通常黑體都是按溫度分段設(shè)計(jì)。

黑體2種基本類(lèi)型：腔式黑體和面源黑體

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應(yīng)用領(lǐng)域：

黑體的主要功能是產(chǎn)生特定溫度下的標(biāo)準(zhǔn)輻射，因此常用于溫度計(jì)量中，尤其是在校準(zhǔn)輻射溫度計(jì)（如光學(xué)高溫計(jì)、紅外溫度計(jì)和紅外熱像儀）時(shí)。

隨著技術(shù)步，黑體的應(yīng)用已不限于溫度計(jì)量。在光學(xué)領(lǐng)域，黑體成為標(biāo)準(zhǔn)輻射源和背景光源；在測(cè)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(jì)60年代，初步研究了中溫黑體，但當(dāng)時(shí)技術(shù)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(guó)在越南戰(zhàn)爭(zhēng)中使用紅外技術(shù)成功偵察胡志明小道，紅外技術(shù)開(kāi)始廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，推動(dòng)了黑體技術(shù)的發(fā)展，特別是中低溫黑體的研究。20世紀(jì)80年代，國(guó)外已發(fā)展出低溫黑體，而我國(guó)從20世紀(jì)90年代開(kāi)始研究低溫黑體。

近年來(lái)，紅外技術(shù)在民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如紅外資源衛(wèi)星、紅外氣象衛(wèi)星和紅外測(cè)溫等，同時(shí)也推動(dòng)了民用黑體產(chǎn)品的研發(fā)。特別是紅外溫度計(jì)的廣泛應(yīng)用增加了黑體市場(chǎng)需求，促進(jìn)了黑體技術(shù)的產(chǎn)品化。

20世紀(jì)50年代以來(lái)，黑體發(fā)射率技術(shù)的研究不斷進(jìn)行，國(guó)內(nèi)一些大學(xué)通過(guò)輻射換熱原理提出了黑體發(fā)射率的計(jì)算方法。圓柱形黑體的研究也形成了形腔比固定的設(shè)計(jì)模式。

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

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腔式黑體的發(fā)展也經(jīng)歷了逐步完善的過(guò)程。初期設(shè)計(jì)考慮形腔比，后期通過(guò)熱管技術(shù)提高了黑體的等溫性能，開(kāi)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(zhǔn)確度（0.1～0.5℃）和0.01℃的分辨率。

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