高温热辐射计

高温红外辐射涂层作为高效节能新材料，通过热辐射方式提高传热效率，在火力发电、钢铁、电力、石油化工、冶金和焦化行业颇具应用前景。近年来，高熵材料尤其是高熵氧化物具有可调控的主元组分和独特的晶体结构，使其在功能材料研究与应用领域备受关注。然而，鲜有关于高熵材料在高温红外辐射方面的研究报道。中国科学院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室低碳能源材料组高祥虎研究员团队在新型高温红外辐射材料的设计与制备方面开展了系统研究。针对传统尖晶石氧化物在短波长红外区域发射率低、热稳定性不佳的问题，研究提出了利用高熵概念进行材料性能优化设计。科研人员通过简便、低成本的固相合成反应，制备出(CuMnFeCr)3O4尖晶石型高熵氧化物红外辐射材料，重点研究了高熵多主元设计对材料红外辐射性能和高温热稳定性的影响。结果表明，多主元设计可有效提高0.78-2.5μm和2.5-16μm波段的红外发射率，且高熵效应利于长效的化学热稳定性。近日，该团队通过理论与实验相结合的方式，进一步阐明了高熵氧化物的微观结构、元素组分、电子分布与红外辐射性能的构效关系，揭示了高熵工程对材料红外辐射性能提升的内在机制。结果表明，高熵策略产生的轨道杂化可有效增强电子跃迁几率，通过变价金属元素引入大量氧空位，从而减小材料的带隙（图1）。同时，晶格畸变效应降低了晶格振动的对称性。因此，(MnCrFeCoCu)3O4高熵尖晶石氧化物具有优异的近黑体辐射能力。经1300°C退火热处理100h后，材料仍保持单相尖晶石结构，红外辐射衰减率仅为2.1%（图2）。此外，研究人员利用冷喷涂技术将高熵氧化物红外辐射材料沉积在不锈钢基底。该红外辐射涂层具有高的辐射热效率和显著的热稳定性，在0.78-16μm波段红外发射率可达0.943。这种新型高熵红外辐射材料在高温工业热辐射领域颇具应用潜力。相关研究成果以High-Entropy Engineering for Broadband Infrared Radiation为题，发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项（A类）-煤炭清洁燃烧与低碳利用专项、中国科学院洁净能源创新研究院-榆林学院联合基金、兰州化物所“十四五”规划重大突破项目等的支持。图1. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段高发射率机理研究图2. 高熵氧化物红外辐射材料宽波段发射率及高温热稳定性评估图3. 高熵氧化物红外辐射材料辐射传热性能验证

2009年12月29日，“十一五”863对地观测与导航领域专题课题验收会在北京举行，由中科院空间科学与应用研究中心承担的“干涉式毫米波成像辐射计关键技术研究”课题通过验收。 　　该课题为“十一五”本领域首批立项的专题课题之一，主要目标是针对当前地球静止轨道气象卫星对微波/毫米波有效载荷的迫切需求，开展以分时采样综合孔径技术为核心的关键技术攻关，以解决真实孔径系统天线口面过大以及传统综合孔径系统单元天线数目过多的问题。在当前全球气候变化加剧、灾害性天气现象频发的大背景下，开展此项研究具有特别意义。 　　在课题执行过程中，以吴季研究员为首的空间中心研究团队提出了圆环阵列自旋扫描的方案，在简化系统复杂度、提高运动机构稳定性以及定标可行性上具备明显的优势，并最终形成了自主知识产权，成功进行了外场成像实验。 　　在课题验收会上，与会评审专家一致认为，课题组在50～56GHz的氧气吸收峰频段成功验证了干涉式综合孔径辐射计体制的可行性，达到了目前国内干涉式辐射计技术的最高频率，并突破了多项具备国际水平的关键技术，包括：分时采样体制下干涉式综合孔径辐射计关键性能指标的分析方法 稀疏天线阵列与分时采样方式的联合优化设计方法 毫米波接收机前端噪声互耦抑制方法 多时延数字相关技术 分时采样干涉式综合孔径系统的整体定标技术等。研究成果有力支持了未来在我国下一代风云四号静止轨道气象卫星上实施综合孔径大气温度探测仪的可行性与必要性。地球静止轨道(GEO)具有大覆盖以及实时性等特点，而微波/毫米波段观测则具有全天候全天时的优势，两者的结合能够实现对整个天气变化动态过程的连续有效观测，为数值天气预报提供高时间分辨率的观测数据，满足短期预报甚至即时预报的要求。 　　本课题成果已获“十一五”863重点项目的后续支持，在该成果的基础上进一步研制一台全尺度地面样机，为本成果最终进入工程型号应用奠定基础。

随着LED产业日益成熟，国际、国内客户LED产品需求量的增加，消费者对于LED产品品质要求也越来越高，不仅强调发光效率，而且均匀性、一致性、显色性等指标也备受关注。无论是在LED背光领域，还是在LED照明领域，都需要更好光学量测设备，以解决量测方面的应用需要。此前，灵敏度高、测量精度准确，符合国际标准的高端检测设备，一直是国外设备处于主导地位。国内LED企业，为了生产出品质良好的LED产品，一套高端检测设备需要投入几十万甚至上百万，可是在售后的保障方面，由于时空距离，却并不能得到最快的响应。 面对这种情况，LED业界对于具有国际水准、符合国际标准的国产高端检测设备充满期待。基于以上的种种原因，杭州中为光电技术股份有限公司（ZVISIONR）作为国际半导体照明装备领域领军企业之一，携手美国海洋光学(Ocean Optics)，成功研发出全球领先的ZWL-S6超高精度光谱辐射计，首次真正打破了在高端测试机领域，国外设备厂商垄断的局面。将在满足客户的高端检测需求的前提下，大幅降低设备成本，同时以中为光电强大的服务实力为支撑，全力为中国LED行业加油！中为光电将于2011年8月30日在上海高工G20-LED峰会携手美国海洋光学(Ocean Optics)进行中国LED半导体装备领域设备首次全球同步发布！中为光电基础研究部总监殷源博士将在会议上分享中为光电（ZVISIONR）对于LED检测的最新观点与建议。 高端应用环境首选中为ZWL-S6超高精度光谱辐射计系统： ZWL-S6超高精度光谱辐射计支持国际电工委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）、美国能源之星（Energy Star）、中国计量科学研究院（NIM）等权威检测标准；搭载中为F4M专利技术积分球、卓越的驱动电源、极致专业的夹具、权威的标准光源等顶级部件，可组成最高端的ZWL-3140Q超高精度颜色测量系统，能够有效的满足行业检测机构、企业实验室等高端应用环境对于光谱检测精度、稳定性、量测范围、测试速度、外观设计、软件功能等综合性能的高要求。同时，能够有效的降低高端设备的保有成本，为中国LED行业的发展贡献一份力量！ ZWL-S6超高精度光谱辐射计简介： ZWL-S6超高精度光谱辐射计运用中为自主的核心算法及先进的系统设计，确保了辐射计的整体性能指标，集成中为F4M专利技术积分球、卓越的驱动电源、极致专业的夹具、权威的标准光源等顶级部件，打造成中为ZWL-3140Q超高精度颜色测量系统。其检测精度、稳定度、测量范围、测试速度、软件功能、外观设计等指标均达到国际顶级水平，真正打破了国外设备厂商在高端测试领域的垄断局面。 ZWL-S6超高精度光谱辐射计内置有国际顶尖光谱仪模块，该模块由半导体照明CCD测量核心技术发明者、光纤光谱仪在半导体照明测试领域应用最广的中为（ZVISIONR）公司与其战略合作伙伴美国海洋光学(Ocean Optics)共同研制。 超高检测精度： 超低的暗电流，信噪比高达1000:1，色品坐标（x,y）最高精度可达0.0010以内； 超强稳定性： 探测器采用先进的内部智能恒温技术，大大降低了环境温度变化对测量结果的影响； 独创恒温制冷的高频信号采集卡，有效的提升检测稳定性，色品坐标（x,y）稳定度可达0.0005以内； 超宽测量范围： 采用薄型背照式（Back-thinned）面阵CCD探测器。其二维像素阵列有效接收波长范围在200～1100nm的光信号，可实现1300K--25000K的高精度色温测试； 动态范围（指仪器测定可用的最高吸光度与最低能检测到的吸光度之比。动态范围越大，可用于检测样品的线性范围也越宽）高达25000:1，可实现1.0× 10-2 lm&mdash 2.0× 105 lm 的光源测试； 超快测试速度：配备二维面阵CCD探测器，量子效率达90％，有效接收入射光，最大化的提升了系统的测试灵敏度，CCD最快响应时间可达1ms； 国际化外观： 采用极具档次的烤漆工艺，结合中为特有的钻石蓝，设备整体观感高端、大气，满足客户提升企业形象的需求； 权威标准追溯： 可分别追溯到国际电工委员会（IEC）、国际照明委员会（CIE）、美国能源之星（Energy Star）、中国计量科学研究院（NIM）等权威检测标准； 强大的软件： 核心算法支撑的系统软件，满足光源测量所需要的全部功能，支持多种测试报表的分析； 测试界面简洁大方，操作简便； 专业化服务： 400客服系统全天候24小时响应，高素质的客服团队为您服务； 完善的CRM客户关系管理系统,为快速、有效、持续地服务好客户提供管理支撑； 配件介绍： 卓越的驱动电源： 支持电压电流一次设置，重复动态测量，不损伤被测光源； 低纹波和低噪音，超高分辨率及精度0.1mV/0.01mA；内置高精度五位半电压表和毫欧姆表；支持高精度和动态编程输出； 高档次、高亮度VFD显示屏； 开机自检，软件校正，智能伺服风扇系统； 支持远端电压补偿，支持外部触发输入、输出； 可选择带脉冲输出电源功能； 可靠稳定的电源性能，为光源的稳定点亮提供有力支持，保证了系统的测试精度； 顶级的中为F4M专利技术积分球： 支持辅助光源补偿测试； 支持4&pi 法、2&pi 法测试； 独创的中为F4M专利积分球技术：涂层具有高反射率、低热胀冷缩率、反射无光谱选择性等特点；设计独特，开合方便，不漏光；球体采用特殊材料，散热性好；确保高精度的测试； 极致专业的夹具： 拥有行业最完善的专业夹具库，全面支持T8/T5、E27 /E14 、GU10 、MR16 、PAR30、Road Light、LAMP（Ф3、Ф5、Ф8、Ф10）、Piranha-LED（食人鱼）、HP-LED（1W、3W等大功率）、卤素灯（10W OSRAM等）、COB、TOP & SIDE View SMD 、TYPE LED（0603、0805、3014、3020、3528、5050、5050M、5630）等光源测试； 极具专业水准的夹具，最大限度地消除自吸收、近场吸收等因素对测试结果的影响； 可实现恒温、主动冷却/被动冷却、加热装置等多种温控模式，接受客户定制； 权威的标准光源： 用于光谱仪在测试LED时的光谱（色温、波长等参数）及光通量量值传递（定标），采用国家权威的中国计量科学研究院直接量传等一系列计量标准；