摘要

低温绝对辐射计热沉的温度控制成为目前制约太阳辐照度测量精度提高的主要问题之一,如何在辐照度测量的过程中精确控制热沉的温度并提高其稳定性成为亟需解决的问题。运用低温绝对辐射计对激光功率进行定标时,热沉温度的准确性、稳定性影响辐射计准确度,研究其瞬态响应能达到有效控制的目的。本文以低温绝对辐射计的结构组成为基础,从热沉响应的时间常数入手,利用有限元软件对低温绝对辐射计热沉在测量过程中的动态响应进行特性分析,分析了影响热沉平衡温度的关键因素,以及不同结构下热沉对应的温度变化曲线,并横向对比了 304 号不锈钢、6061AL 和无氧高导铜(OFHC 铜)材料作为热链接时热沉的响应状态。结果表明:低比热容和低热导率的热链接材料将是未来低温辐射计发展的趋势;同时,对辐射计的结构进行合理调节可以实现对热沉平衡温度的有效控制。结果对热链接材料的选取以及结构的选择具有指导意义,与文献中的实验结果具有一致性,为建立符合要求的热沉及锥腔的热平衡状态提供参考。