地球静止轨道干涉式红外探测仪(GIIRS)星载黑体辐射源的研制

星载黑体辐射源是红外遥感载荷在轨辐射定标的核心基准设备，其性能直接决定遥感数据的定量化精度。针对风云四号03星地球静止轨道干涉式红外探测仪(Geostationary Interferometric Infrared Sounder, GIIRS)对大口径、宽温区及高精度定标的严苛需求，文中提出并研制了一种新型星载黑体辐射源。该辐射源采用圆柱腔型结构设计，通过金字塔微结构阵列底板与螺旋微沟槽侧壁的协同优化，显著提升腔体表面吸收效率；结合高发射率涂层工艺，进一步增强辐射性能。为验证设计有效性，采用蒙特卡洛光线追迹方法分析发射率特性，并通过热-结构耦合仿真系统研究温度场分布规律，最终构建了具备多参数协同控制能力的星载黑体辐射源。基于真空低背景红外亮温标准装置的实验结果表明，在4.0~16.0 μm宽波段范围内，黑体在310 K目标温度下的平均光谱发射率为0.9950，辐射亮温的合成标准不确定度优于0.015~0.035 K (覆盖290~335 K温区)。实验进一步表明，在280~320 K宽温区内，黑体底部温度均匀性优于0.099 K，侧筒温度均匀性优于0.210 K，整体温度均匀性达0.155 K，30 min内温度稳定性优于0.013 K。该研究攻克了大口径宽温区星载黑体的关键技术瓶颈，显著提升了红外遥感载荷的定量化反演能力，为气象预报、环境监测及气候变化研究提供了高可靠性的辐射量值标准源。