輻射率測(cè)量原理輻射率（也稱發(fā)射率）是依據(jù)物體本身的溫度輻射出能量的能力，是描述被測(cè)物體輻射能力的參數(shù)，也指物體自身輻射的能量與同一溫度下絕對(duì)黑體所輻射的能量比，用符號(hào) ε 表示。輻射率僅僅與物體表面的性質(zhì)（成分、結(jié)構(gòu)）有關(guān)。熱輻射是一種電磁波，光譜范圍一般指 0.2μ ～ 50μ，其中包括可見光。在物理學(xué)中，普朗克黑體輻射定律是用于描述在任意溫度 T 下，從一個(gè)黑體中發(fā)射的電磁輻射的輻射率與電磁輻射的頻率的關(guān)系公式。這里輻射率是頻率ν的函數(shù)

我們通常只關(guān)心材料表面輻射的強(qiáng)度、空間分布及其光譜分布，樣品外表面向整個(gè)半球空間發(fā)射的一切波長(zhǎng)的總輻射能與同溫度下黑體輻射能之比稱為半球輻射率，垂直于樣品表面方向的輻射稱為法向輻射。根據(jù)不同的測(cè)試原理，輻射率測(cè)量方法通常分為量熱法，反射率法，輻射能量法和多波長(zhǎng)測(cè)試方法等。輻射能量法即為在同一溫度下用同一套光譜儀分別測(cè)試絕對(duì)黑體和樣品的發(fā)射光譜曲線，兩者進(jìn)行積分比值就是材料的輻射率值。此法有以下幾個(gè)方面的限制： 

1.加熱不均勻帶來的黑體及樣品表面的溫度梯度對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響；

2. 無(wú)法理想控制黑體及樣品在一個(gè)絕對(duì)相同的溫度進(jìn)行測(cè)量，1K 的溫差將對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生幾個(gè)百分點(diǎn)的誤差；

3. 傅里葉變換紅外光譜儀自身的噪聲和周圍環(huán)境將對(duì)較低溫度及較低輻射率的測(cè)試產(chǎn)生影響。由于以上限制，目前基于傅里葉變換紅外光譜儀進(jìn)行的黑體爐輻射測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量誤差，大多在 3% 左右。反射率法是依據(jù)基爾霍夫定律得出的輻射率測(cè)量方法，基爾霍夫定律用于描述物體的發(fā)射率與吸收比之間的關(guān)系，在給定溫度條件下，任何物體的輻射率在數(shù)值上等于此物體的吸收率。結(jié)合普朗克定律及維恩定律，直接測(cè)試出的材料反射光譜就可以計(jì)算出材料在測(cè)試溫度下的發(fā)射比，此方法操作簡(jiǎn)單，成本低廉，尤其是對(duì)于輻射能量法難以測(cè)試的低發(fā)射率樣品能夠計(jì)算出材料的輻射率。

對(duì)紡織品的輻射率測(cè)試對(duì)紡織材料而言 , 發(fā)射率是它的一個(gè)非常重要的特征 , 在輻射測(cè)溫，材料科學(xué)，遙感技術(shù)，軍事上的目標(biāo)識(shí)別，以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都有發(fā)射率的問題。按照國(guó)標(biāo)《GB ／ T 30127—2013 紡織品 遠(yuǎn)紅外性能的檢測(cè)和評(píng)價(jià)》的要求，我們需要在稍高于室溫的 34℃時(shí)對(duì)各類紡織產(chǎn)品，包括纖維、紗線、織物、非織造布及其制品等測(cè)試遠(yuǎn)紅外發(fā)射率并進(jìn)行溫升試驗(yàn)，以測(cè)定紡織品遠(yuǎn)紅外性能并進(jìn)行評(píng)價(jià)。輻射波長(zhǎng)范圍為 5μm ～ 14μm，由于反射率測(cè)試溫度較低，輻射信號(hào)較弱，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)考驗(yàn)。要同時(shí)測(cè)量同溫度下試樣和黑體的輻射能，測(cè)量系統(tǒng)中就要有可以精確溫度控制的試樣加熱裝置和黑體爐系統(tǒng)，有將輻射能導(dǎo)入輻射能測(cè)量系統(tǒng)的光學(xué)機(jī)構(gòu)及輻射能測(cè)量系統(tǒng)。我們綜合輻射測(cè)量系統(tǒng)的特點(diǎn)和國(guó)標(biāo)的要求，采用傅里葉變換紅外光譜儀作為輻射測(cè)量設(shè)備，它可以快速測(cè)量較寬光譜范圍內(nèi)的光譜輻射能分布，測(cè)量速度快、使用簡(jiǎn)單。傅里葉變換光譜方法，是利用干涉圖和光譜圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過測(cè)量干涉圖和對(duì)干涉圖進(jìn)行傅里葉變換的方法來測(cè)定和研究光譜圖，它能同時(shí)測(cè)量、記錄所有譜圖的信號(hào)，并以更高的效率采集來自光源的輻射能量，從而使它具有比傳統(tǒng)光譜儀高得多的信噪比和分辨率，成為目前紅外和遠(yuǎn)紅外波段中最有力的光譜工具。同時(shí)我們選擇了高靈敏度的 MCT 檢測(cè)器，可以很好地檢測(cè)弱信號(hào)，從而獲得穩(wěn)定的測(cè)試結(jié)果

我們這套基于傅里葉變換紅外光譜儀設(shè)計(jì)的光譜發(fā)射率測(cè)量系統(tǒng)包括：Frontier 傅里葉紅外光譜儀，配備了外引光路來將外部輻射源的輻射導(dǎo)入到紅外光譜儀進(jìn)行測(cè)量；合二為一的黑體爐和試樣加熱系統(tǒng)，確保黑體溫度與試樣溫度一致，最大限度地保證了測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性；為了防止背景的干擾，在出射光路上加裝了低溫水冷卻的恒溫隔離屏，采用小型循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。為了減少光學(xué)系統(tǒng)的復(fù)雜性帶來的誤差，采用直接耦合光路，測(cè)試時(shí)將黑體爐的輻射口直接對(duì)準(zhǔn)光譜儀的入口即可進(jìn)行測(cè)量，操作使用十分方便。同時(shí)大大減少了誤差。為了方便使用，配套準(zhǔn)備了布料、纖維、紗線的樣品架，讓使用者可以輕松放置樣品進(jìn)行測(cè)量