辐射度测量的标准辐射源

Date:2022/7/21 8:53:53 / Read: / Source:本站

辐射度测量的标准辐射源
1.同步辐射源
    以同步加速器辐射(Synchrotron Radiation)技术为基础的同步辐射源
(Synchronous Source)辐射度标准,基于电动力学理论,高能电子在运动中,
只要有加速度,就能发射波长连续的电磁波。典型的同步加速辐射源,由直线加
速器和电子储存环组成,直线加速器将高能电子加速后,导入存储环,做圆周运
动,产生向心加速度,在环的周边开出多个切向出日,就能引发电子束发射辐
身寸。
    H前,约有27个射束同步辐射标准系统己在全I11_"界运转,并开展)’‘泛的应用
研究。图4.4所示是我国的同步加速辐射源。图4.5所示是它的结构示意图,图4.6
所示是在切口处产生同步辐射的原理。
    同步加速器辐射是小样品分光学的远红外理想辐射源,也是绝对辐射源,这
使它能够执行精确的吸收和反射测量。高亮度使得同步加速器辐射成为有限通量
样品分光学的理想光源,其主要优点是能够实现非常高的信噪比值。在远红外范
围内,30o K背景是主要的噪声源。
    同步辐射源的特点如下。
      (1)光谱范围极)’一,可以作为从软X射线、真空紫外辐射、紫外辐射、可见
辐射,一直到近红外辐射的原始标准。这是一种宽带辐射源,从而确立了同步加
速器在激光和热辐射源中的重要性。
      (2)辐射通量大,强度高,准直性好,比标准的热辐射源亮度高1000倍,
空间和时间相干性好。
    (3)它是纳秒范围的偏振脉冲辐射,具有很好的时间分辨率。
    (4)光谱范围和辐射参数易于控制,只要控制电子束的能量和加速度,就可
以控制辐射的光谱范围和强度。通过切向窗口材料,可以选择合适的辐射波段。
    然而,同步加速器辐射并不适合大功率应用和非线性应用。
    2.自由电子激光辐射标准源
    现代自由电子激光器工作原理类似同步辐射源,但是有一个光学谐振腔,中
间有一个周期变化的磁场时电子束产生加速度,并在谐振腔内实现光放大,其光
谱范围可从毫米波、红外线到X射线。因此,在其操作波长处,比同步加速器辐射
亮度还要高8个数量级。
    3.电校准绝对辐射标准源
    电校准绝对辐射标准源( Electricity Calibration Absolutely Radiation
Standards Source)能测量辐射束的功率值,也是一种重要的辐射度原始标准。其
基木原理如图4.7所示,接收面吸收入射辐射,并把它转化成热能,使吸收体温度
升高而引起某种物理效应(如温差电动势)。然后遮断辐射,向附着在吸收体上
的加热丝通电流,使吸收体受热升温引起同等的物理效应。于是,电加热所消耗
的功率就接近接收器吸收的辐射功率。通过反射损失和光、电加热不等效修正,
就可求得入射辐射束的功率值。若接收器入射光阑孔的面积己知,就可作为辐射
照度标准,标定辐射源的辐射强度或辐射亮度,并通过己经定标的辐射源来标定
其他类型的辐射计。
    这两种类型的原始辐射标准源,各有其一定的适用范围,在实际工作中,两
者互为补充。

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