輻射(shè)亮度(dù)計作為精(jīng)準測量目標輻(fú)射亮(liàng)度(dù)的核心(xīn)儀器,廣泛應用(yòng)於(yú)航天(tiān)遙(yáo)感,紅(hóng)外測溫,光(guāng)源檢測(cè)等(děng)領(lǐng)域(yù),其(qí)測(cè)量精(jīng)度(dù)直接決定(dìng)相關(guān)實驗與工程應用的可靠性。在(zài)實際(jì)測(cè)量場(cháng)景中,環境(jìng)光幹擾(rǎo)是影響(xiǎng)測量(liáng)結果(guǒ)準(zhǔn)確性的關鍵(jiàn)因(yīn)素(sù)之一,若(ruò)未采取(qǔ)有(yǒu)效防(fáng)控措施(shī),會(huì)導(dǎo)致(zhì)數(shù)據偏差過(guò)大,無法反映目標(biāo)的(dí)真(zhēn)實輻(fú)射(shè)特性(xìng),因此深(shēn)入(rù)分(fēn)析(xī)其(qí)影(yǐng)響(xiǎng)並製定(dìng)針對(duì)性消除措施具有重要(yào)現(xiàn)實意義。
環境光(guāng)幹(gān)擾(rǎo)主要指(zhǐ)測(cè)量環境(jìng)中各類雜散(sàn)光(guāng)的(dí)疊加幹(gān)擾(rǎo),包(bāo)括(kuò)自(zì)然(rán)環(huán)境(jìng)中的太(tài)陽光直射(shè)與反(fǎn)射光,人工(gōng)環境中的照明燈光(guāng),儀器周(zhōu)邊設備的輻(fú)射(shè)光(guāng)等(děng),其對(duì)輻射亮(liàng)度計測量的(dí)影響體(tǐ)現(xiàn)在(zài)多(duō)個方麵。一方麵(miàn),環(huán)境光會與目(mù)標(biāo)輻(fú)射光疊(dié)加進入(rù)儀器探測係統(tǒng),導致探(tàn)測(cè)器(qì)接(jiē)收的(dí)總輻射(shè)能(néng)量偏大,尤(yóu)其對於低(dī)輻射率(shuài)目(mù)標,反(fǎn)射(shè)的環(huán)境(jìng)輻射(shè)會(huì)大(dà)幅(fú)掩蓋(gài)目(mù)標自身輻射,顯著(zhù)降(jiàng)低(dī)測量信(xìn)噪比(bǐ),造(zào)成輻射(shè)亮度測量值(zhí)虛(xū)高。另一(yī)方(fāng)麵,環境(jìng)光(guāng)的波動的(dí)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量(liáng)數據不(bù)穩定,如光照強度隨時(shí)間(jiān)變(biàn)化,雜(zá)散光入射(shè)角度偏(piān)移等,會使測量(liáng)結(jié)果出(chū)現隨機(jī)偏(piān)差,影響(xiǎng)數據的重(zhòng)復性(xìng),甚至(zhì)導致校準(zhǔn)後的儀(yí)器無法(fǎ)滿(mǎn)足精(jīng)度要(yào)求(qiú)。此外,環境光中(zhōng)的紅外波段(duàn)雜(zá)光還會幹(gān)擾(rǎo)儀(yí)器內部(bù)電子元件性能,間接(jiē)加劇(jù)測量誤差。

針對環境光幹(gān)擾的不同影響機(jī)製(zhì),結合(hé)實(shí)際測(cè)量場(cháng)景的需(xū)求(qiú),可采(cǎi)取多種(zhǒng)綜(zōng)合措(cuò)施(shī)消除或抑製幹擾(rǎo),確保測(cè)量(liáng)精度(dù)。首(shǒu)先,優(yōu)化(huà)測量(liáng)環境(jìng)與(yǔ)光路設計是基礎(chǔ)措施。實(shí)驗(yàn)室(shì)測(cè)量需搭建消(xiāo)雜光實(shí)驗區域,避(bì)免外界(jiè)雜散光進入測量(liáng)光路,同(tóng)時控(kòng)製(zhì)環境溫濕度在(zài)(20±5)℃,相對濕度(dù)35%~60%,減(jiǎn)少環境因(yīn)素(sù)間(jiān)接(jiē)幹(gān)擾;戶外測量(liáng)可選(xuǎn)用(yòng)窄視場(cháng)角(≤3°)的輻(fú)射(shè)亮度(dù)計(jì),精準(zhǔn)聚焦目標區(qū)域,減(jiǎn)少(shǎo)周圍環境光的捕捉,同時避開太陽(yáng)光直(zhí)射(shè)時段,或(huò)采用遮光罩(zhào)遮擋直射光與反射(shè)光。
其次(cì),采用(yòng)物理(lǐ)屏蔽與製(zhì)冷技術(shù)強化幹(gān)擾(rǎo)抑製(zhì)。可(kě)給輻射亮度(dù)計(jì)配(pèi)備(bèi)輻(fú)射(shè)屏(píng)蔽裝置,阻(zǔ)擋環境(jìng)輻射在目標表(biǎo)麵(miàn)的反(fǎn)射(shè)幹擾,場(cháng)景(jǐng)可采用液氮冷卻(què)屏(píng)蔽裝(zhuāng)置(zhì)與鏡筒,降低屏蔽(bì)裝置(zhì)自(zì)身輻射(shè)強度,進一步(bù)隔絕(jué)環境(jìng)光(guāng)幹擾(rǎo),需注意防(fáng)範低溫導致的霧滴反射誤差(chà)。同(tóng)時(shí),對儀器(qì)金(jīn)屬外殼進行電磁(cí)屏蔽(bì),阻(zǔ)擋(dǎng)環(huán)境(jìng)電磁(cí)輻(fú)射幹(gān)擾(rǎo)內部電(diàn)子(zǐ)元(yuán)件。
最後,通過校準與(yǔ)數據處理實(shí)現誤差(chà)修正。測(cè)量(liáng)前需用高精(jīng)密黑體(tǐ)源(發射率≥0.999)對儀(yí)器進(jìn)行實時(shí)定標(biāo),建立(lì)輻(fú)射亮(liàng)度與輸出信號(hào)的(dí)定量關係,為(wéi)誤(wù)差(chà)修(xiū)正提(tí)供(gōng)依據;測(cè)量過(guò)程中采用中(zhōng)值濾(lǜ)波等(děng)算(suàn)法(fǎ)對(duì)采(cǎi)集數據(jù)進行去噪處(chǔ)理,去除環境(jìng)光波動帶來的隨(suí)機(jī)誤差,同時(shí)通(tōng)過(guò)校正(zhèng)公(gōng)式(shì)扣(kòu)除環境輻(fú)射(shè)的(dí)疊(dié)加影響,還原(yuán)目標(biāo)真實(shí)輻射(shè)亮度(dù)值。