9, 0

2 "3 "4 5 6

Угловое положение

Рис. 11.28. Вращающиеся сменные фильтры. Отбираемые длины волн зависят от углового положения кольца фильтра

Рис. 11.32. Схемы типичных эталонов: 2 - анергетической яркости, б - энергетической освещенности

Вакуумная пйяостьр (стеклянная)

Узкая вольфрамовая полоска (излучение известно при допустимом токе)

Кварцевое окно (с известной пропускаемостью)

к источнику пи,а«ия 6

Известное расстояние с/

Известная энергетическая освещенность объекта на определенном расстоянии

Вольфрамовая нить в галсгенозой атмосфере

К источнику питания

Поверхность зеркала.

Прерыватель с зеркальной поверхностью

1-й сегмент ВСФ (ОЛ-0,8 мкм)

Приходящий пучок от объектива

2-й сегмент ВСФ (0,65-1,3 мкм) (1,25-2,5мкм)

V Детектор 2 и (0,65-2,5 мкм)

[±] Детектор I (0,4-0,8 мкм)

Рис. 11.29. Схема расположения колец ВСФ в спектрорадиометре. Детектор 1 поочередно видит объект через прерыватель или эталон путем от-оажения от зубцов прерывателя. Для детекто-эа 2 имеет место обратное явление

лет были созданы и хорошо документированы методы калибровки для лабораторных измерений [12]. На рис. П.32 приведены некоторые используемые в методах лабораторной калибровки эталоны энергетической яркости и энергетической освещенности. Эталон энергетической яркости такой, для которого точно известно излучение эталона, обычно из сравнения с первичным эталоном или, в некоторых случаях, из вычислений, выполненных непосредственно для этого эталона. На рис. 11.32, а эталоном энергетической яркости является узкая вольфрамовая полоска, точно установленная относительно кварцевого окна внутри вакуумной полости, пропускающего точно известное количество излучения, испускаемого вольфрамовой полоской. Ток, идущий через полоску, тщательно контролируется, так что температура полоски известна, и ее энергетическую яркость можно вычислить с использованием теории излучения абсолютно черного тела. Эти эталоны энергетической яркости удобны для лабораторных измерений в силу того, что площадь эталона, хотя и очень маленькая, обычно достаточна для того, чтобы заполнить поле зрения лабораторного прибора, предназначенного для спектральных измерений.

Другой тип лабораторного эталона - это эталон энергетической освещенности (рис. 11.32,6). В основном он представляет собой вольфрамовую галлоидную лампу, тщательно откалибро-ванную в лаборатории стандартов. От эталона энергетической яркости он отличается тем, что действительная энергетическая яркость лампы не известна, но точно определена энергетическая освещенность на определенном расстоянии от нее. Если лампа строго заданным образом установлена относительно лабораторного измерительного прибора, то известна энергетическая освещенность входной щели прибора. При использовании эталона энергетической яркости энергетическую освещенность можно вычислить, если известно относительное положение измерительного прибора и эталона энергетической яркости. Преимущество эталона энергетической освещенности в том, что при определенных условиях он может быть использован в обстановке, близкой к полевой.

Если калибруемый полевой прибор имеет некоторые возможности для измерения рассеянного излучения, то эталон энергетической освещенности может быть использован в поле для заполнения апертуры прибора. Например, если полевой прибор имеет специальную апертуру, предназначенную для измерения солнечного излучения, то его можно ориентировать для наблюдения эталона энергетической освещенности, а не Солнца и неба. Схематически это показано на рис. П.33. Поэтому можно точно откалибровать полевой прибор вне лаборатории оптических стандартов. Необходимо только быть достаточно уверенным, что вторичные отражения от эталона энергетической освещенности не достигают апертуры калибруемого прибора. Типичная процедура состоит в освещении солнечного отверстия £0

(solar port) полевого прибора эталоном энергетической освещенности ночью в специальном месте, где вторичные отражения минимальны. Эту процедуру с полевым прибором можно выполнять с интервалами в несколько дней, чтобы экспериментаторы были уверены в том, что калибровка прибора сохраняется.

При другом методе калибровки полевых приборов используется эталон отражательной способности, изготовленный из сульфата бария. Теория, положенная в основу этого метода, приве-

Эталон энергетической освещенности

Солнце

Солнечное отверстие калибруемого лрибора

Кожух с малым отражением

Объект

Эталон

Рис. 11.33. Калибровка энергети- Рис. 11.34. Калибровка отражатель-ческой освещенности полевого при- ной способности полевого прибора бора

дена в разд. И.З при рассмотрении двунаправленного коэффициента отражения. Функционально панель и объект расположены так, как показано на рис. П.34. Необходимо, чтобы энергетическая освещенность и видимое положение и объекта, и эталона отражательной способности были одинаковы, насколько это возможно.

Кроме того, если солнечная энергетическая освещенность измеряется в то же время, когда прибор наблюдает панель отражательной способности, то путем объединения информации об отражательной способности панели с измерением приходящей солнечной энергетической освещенности можно также определить абсолютную энергетическую яркость сцены. Солнечная энергетическая освещенность может быть абсолютно измерена прибором, если он предварительно был откалиброван по эталону энергетической освещенности.

Рассмотренные выше методы полевой калибровки связаны •с отражательным диапазоном спектра 0,4-2,5 мкм. Полевая калибровка необходима также в тепловом диапазоне спектра. Удобный способ создания эталона тепловой калибровки - использование эталонных абсолютно черных тел, известное тепловое излучение которых заполняет апертуру прибора. В тепло-•6-859 81