200～400nm短波紫外光谱辐射照度国家基准装置的研究与建立

摘要：

针对我国短波紫外光谱辐射照度测量能力缺失的问题,基于高温黑体辐射源,2017年中国计量科学研究院NIM自主研制了200～400nm光谱辐射照度国家基准装置.组建氘灯副基准灯组,实现基准量值的独立复现、保存和传递.在国内形成了以氘灯为传递标准的光谱辐射照度计量基标准和量传体系,为各应用领域提供最高溯源标准.针对基准系统中温度测量、带宽、信噪比、荧光等主要误差源,逐一突破关键测量技术,提升基准的测量准确度:将高温黑体的温度测量直接溯源至铂碳Pt C和铼碳Re C固定点黑体,采用钨碳碳WC-C高温共晶点测温技术进行验证,在3 021K固定点与俄罗斯计量院VNIIOFI的偏差仅0.07K,将200nm的测量不确定度减小0.2％;针对黑体和氘灯光谱形状显著差异导致的光谱带宽误差,提出基于微分求积的七点带宽修正法,在200 nm,误差减小0.86％;提出绝对和相对互补型测量原理,将200 nm的测量重复性误差减小约20倍;采用选择性滤波技术,成功消除系统内荧光对测量结果的影响.3 021K时黑体温度的测量不确定0.64 K,腔底不均匀性小于0.17 K,测量期间黑体温度漂移小于0.2K,双光栅单色仪的波长误差不超过±0.01 nm.氘灯副基准的标准测量不确定度为:200～250 nm,Urel=4.0％～1.3％;250～330 nm,Urel =1.3％～1.2％;330～400 nm,Urel=1.2％～1.9％,整体技术指标达到国际先进水平.研究成果填补了200～400nm基于氘灯的光谱辐射照度国家基准的空白,使我国具备能力参加国际计量局组织的CCPR-K1.b国际关键比对,与传统以卤钨灯为传递标准的光谱辐射照度国家基准实现了有效衔接.在250～400 nm重合波段,两种传递标准量值的平均相对偏差为0.39％,在声称的不确定度范围内一致.

关键词：氘灯、光谱辐射照度、高温黑体、国家基准、测量不确定度

所属期刊栏目：39

分类号：O432.1(光学)

资助基金：国家重点研发计划项目2016YFF0200304;国家质检总局能力提升专项AJG1503

在线出版日期：2019-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2640-2644