| Zugriffsnummer | 49023 |
| Dokumenttyp | Dissertation |
| Peer Review | ohne Peer Review |
| Sprache | Englisch |
| Titel | Emissivity measurement of semitransparent samples |
| Autor(in); Institution |
Gieseler, Julian; 7.3, Detektorradiometrie und Strahlungsthermometrie, PTB-Berlin
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| Quelle/Jahr | (2022), X, 159, lXXIII S. |
| Schriftenreihe | PTB-Bericht PTB-Th-15 |
| Dissertationsvermerk | Dissertation, Technische Universität Berlin, 2022 |
| ISBN | 978-3-944659-23-7 (print) |
| Berichtsnummer | PTB-Th-15 |
| Verlag | Braunschweig: PTB |
| Zusammenfassung | Der Emissionsgrad ist einer der größten Unsicherheitsbeiträge in der Strahlungsthermometrie. Die genaue Bestimmung des Emissionsgrades ist eine herausfordernde Aufgabe, da radiometrische Messungen im Infraroten durch große Hintergrundsignale, erhebliche Drift der Messinstrumente und komplexe Auswertungsschemata erschwert werden. Die Messung des Emissionsgrades von semitransparenten Proben wird zusätzlich durch transmittierte Strahlung erschwert, die korrigiert werden muss. Bislang gibt es keinen monolithischen Aufbau, der eine direkte Messung des Emissionsgrades halbtransparenter Proben bei Raumtemperatur ermöglicht und gleichzeitig nicht auf externe Literaturquellen für optische Eigenschaften angewiesen ist. Die Entwicklung neuartiger Messtechniken, die Verbesserung der Unsicherheits Quantifizierung und die Charakterisierung von Referenzmaterialien wurden als Ziele einer kürzlich veröffentlichten europäischen Roadmap für die Metrologie thermophysikalischer Eigenschaften genannt, die auch Emissionsgradmessungen aller Art einschließt. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Aufbau zu realisieren, der unabhängige, auf das SI rückgeführte, direkte Messungen des Emissionsgrades von semitransparenten Proben mit einem quantifizierbaren Unsicherheitsbudget ermöglicht. Um dies zu erreichen, wurde ein neuartiges Messschema unter Verwendung eines komplexen Probenhalters erfolgreich realisiert. Das Messverfahren erweitert die Messmöglichkeiten der etablierten Emissionsgradmesseinrichtungen Emissivity Measurement under Air Facility (EMAF) und Reduced Background Calibration Facility 2 (RBCF2) der Arbeitsgruppe 7.32 Infrarot-Strahlungsthermometrie der Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Berlin um die Messung des spektral gerichteten Emissionsgrades im mid infrared (MIR)-Wellenlängenbereich von 6 µm bis 25 µm und im Temperaturbereich von 20 °C bis 70 °C. Das Messverfahren erfordert nur eine einzige Probe und bestimmt gleichzeitig den effektiven spektral gerichteten Reflexionsgrad, den effektiven spektral gerichteten Transmissionsgrad und den effektiven spektral gerichteten Emissionsgrad, ohne auf zusätzliche Literaturquellen optischer Eigenschaften angewiesen zu sein. Darüber hinaus bestimmt das Messverfahren den spektralen komplexen Brechungsindex, aus dem alle optischen Eigenschaften von halbtransparenten Proben bestimmt werden können. |
