Метод калибровки имитатора чёрного тела: определение температурных поправок на основании тепловизионных измерений и расчётных значений поглощения излучения в воздухе

Реализация космического эксперимента «Солнце-Терагерц» планируется на борту российского сегмента Международной космической станции в 2026–2029 гг. Цели эксперимента – получение данных о терагерцевом излучении Солнца, а также изучение солнечных активных областей и солнечных вспышек. Научная аппаратура для космического эксперимента «Солнце-Терагерц» включает в себя восемь детектирующих каналов, целевые частоты которых лежат в диапазоне 0,4–12,0 ТГц. Для проведения наземных калибровок разработан имитатор черного тела, позволяющий направлять в телескопы научной аппаратуры потоки от излучающего элемента при различных заданных температурах нагревателя. С помощью тепловизора, основой которого является ик-камера MLX90640 произведены измерения температуры от имитатора черного тела непосредственно из точки расположения входного окна приемника научной аппаратуры. Данный подход позволяет учесть следующие эффекты для имитатора черного тела: температурный градиент от центра к краю отражающей поверхности; расхождение пучка излучения. Для телескопов научной аппаратуры: учет потерь в областях перекрытия входящего потока излучения малым зеркалом и его крестовиной. Кроме того, произведен расчет спектрального коэффициента пропускания воздушной среды между излучающим элементом имитатора черного тела и входным окном приемника. По результатам экспериментальной проверки сделаны выводы о фактических потоках излучения, поступающих в приемники научной аппаратуры от имитатора черного тела во время калибровок, в зависимости от заданной на измерителе-регуляторе температуры. Данная статья может быть полезна экспериментаторам, занимающихся теплофизическими измерениями, спектрометрическими научными приборами на базе оптоакустических преобразователей (ячейка Голея) и других чувствительных элементах.

Солнце, солнечные вспышки, терагерцевое излучение, имитатор чёрного тела, чернотельные излучатели, ячейка Голея, тепловизионные измерения, спектральный коэффициент пропускания, метод калибровки