MIKRON M390黑体炉作为已知温度辐射特性基准助力建模钨、石墨、C-C复合材料在不同温度点的辐射特性

在实际研究中，MIKRON M390、MIKRON M305、MIKRON M310黑体炉作为高温辐射源，主要用于支持钨、石墨以及碳-碳（C-C）复合材料在不同温度点下的辐射建模与温度反演验证。该黑体炉具备稳定的高温输出能力（覆盖600°C 至 3000°C），其高发射率（ε ≈ 0.995）和辐射行为高度可预测性，使其成为开展高温红外热辐射测量实验的理想参考标准。

一、支撑多种材料在高温段的热辐射建模

钨、石墨和C-C复合材料常用于热防护系统（TPS）中，尤其在大气层再入阶段表面温度可能超过2000°C，因此需要对其在高温环境下的**真实辐射特性（G_real）**进行建模。

MIKRON M390黑体炉在此过程中起到以下作用：

1.       提供已知温度下的参考热信号（G_bb）：
使用FLIR红外相机分别在配备不同滤光器（如f1/f2, f2/f3）的条件下采集从黑体炉表面发出的热辐射数据（称为Object Signal，OS_med），作为理想黑体信号输入。

2.       校准和验证模型输出：
所采集数据与通过Planck积分构建的理论热信号（包括光学系统响应、滤光器透射率等因素）进行对比，从而验证数值模型的准确性，即检验 Greal(Treal)=ϵ(T,λ)⋅Gbb(T)G_{text{real}}(T_{text{real}}) = epsilon(T, lambda) cdot G_{bb}(T) 是否成立。

3.       构建SR vs T 和 dSR/dT 校准曲线：
通过在不同温度点记录滤光器对黑体辐射的响应，建立信号比（SR）随温度变化的关系曲线，并求导获得温度灵敏度指标（如 Fig. 6 所示），用于后续对比钨、石墨、C-C材料的热响应情况。

二、支持钨、石墨、C-C材料多温区仿真与误差评估

这些材料在实际应用中发射率较低或随温度、波长剧烈变化。MIKRON M390的应用具体体现在：

通过上述温度段黑体辐射数据，研究者能够在不同材料的已知发射率曲线下反演各材料的真实热信号（G_real），从而评估在经典法、单色法和双波段法下的温度反演误差（见表5–9）。这对确认双波段法在高温段优越的抗发射率不确定性能力起到了关键作用。

三、为实验-仿真一致性提供强有力的参照系

最后，MIKRON M390黑体炉作为标准源，在整个研究中构建了实验数据与数值模拟的一致性桥梁。研究者通过与模拟模型的对比，验证了不同滤光器配置下的光学路径响应，并以此为依据选择最优滤光器组合与适配温区（如 f1/f2 适用于 550–2600°C 区间）。

MIKRON M390黑体炉不仅是红外系统校准的关键设备，更是支撑高温材料辐射建模和多波段测温技术研究的核心实验工具。它为钨、石墨、碳-碳复合材料等关键TPS材料提供了高可信度的温度-辐射响应数据基础，是实现双波段红外测温精度提升的前提条件之一。