黑體開始發(fā)展的是高溫黑體,早在20世紀(jì)50年代,由于光學(xué)高溫計的應(yīng)用,當(dāng)時的蘇聯(lián)和英國已經(jīng)研制出了黑體爐,MAX高工作溫度可以達(dá)到2500℃。20世紀(jì) 60年代,日本生產(chǎn)出臥式黑體爐,MAX高工作溫度為2200℃;同年代,我國也研制出臥式黑體爐,工作溫度為900~3200℃。
在20世紀(jì)60年代,中溫黑體就有人開始研究,因?yàn)楫?dāng)時的技術(shù)條件限制,對黑體技術(shù)(如黑體腔、等溫黑體腔、黑體發(fā)射率等)認(rèn)識不足,甚至將熱電偶檢定爐的中間放置一個靶子就看作是黑體。
自從美國在越南戰(zhàn)爭初次使用紅外技術(shù),成功地偵察到密林中的胡志明小道后(注:當(dāng)時胡志明小道是運(yùn)輸線),拉開了紅外技術(shù)在**上應(yīng)用的序幕。隨后,各國都 開展了紅外偵察、紅外偽裝、紅外制導(dǎo)、紅外誘餌、空中防衛(wèi)等技術(shù)的研究工作,這就促進(jìn)了對黑體技術(shù)的研究,尤其是對中低溫黑體的研究。
因此國外在20世紀(jì) 80年代就已經(jīng)有低溫黑體,我國對低溫黑體的研究,是從20世紀(jì)90開始。 近 30年來,紅外技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于民用,如紅外資源衛(wèi)星、紅外氣象衛(wèi)星、紅外加熱、紅外干燥、醫(yī)用紅外、紅外測溫等,同時開始了民用黑體產(chǎn)品的研究。尤 其是近20年來,紅外溫度計的廣泛應(yīng)用,作為紅外溫度計檢定用的主要設(shè)備-黑體的市場需求量增加,這促進(jìn)了黑體技術(shù)向產(chǎn)品化傳化的進(jìn)度。
對 黑體技術(shù)的研究,尤其是對黑體發(fā)射率技術(shù)的研制,從20世紀(jì)50年代開始,一直是斷斷續(xù)續(xù)地進(jìn)行著。國內(nèi)一些大學(xué),對黑體發(fā)射率進(jìn)行研究,并根據(jù)輻射換熱 原理,對當(dāng)時的黑體產(chǎn)品研究出一套發(fā)射率的計算方法。同時,形成了對圓柱形黑體腔,腔體長度和腔口之比(稱為形腔比)為一個固定的模式。1998年,在國 防計量科研課題的研究中,專家在基于等溫和漫反射的基礎(chǔ)上,應(yīng)用輻射換熱原理,導(dǎo)出了黑體發(fā)射率全新的計算公式,從理論上證明了只要黑體腔內(nèi)表面溫度均勻 且為漫反射,黑體的發(fā)射率只與黑體的腔口面積與內(nèi)表面面積之比、黑體腔內(nèi)表面發(fā)射率有關(guān),而與黑體的形狀、黑體的溫度無關(guān),系統(tǒng)闡述了黑體發(fā)射率的理論, 使得對黑體發(fā)射率理論的研究,向前邁進(jìn)了一步,同時對于黑體的研制和生產(chǎn),有著極大的指導(dǎo)意義。
對 于腔式黑體,也是一個逐步發(fā)展過程。從開始研制出雛形黑體,到開始重視形腔比,因此改進(jìn)黑體腔按照一定的形腔比設(shè)計,將黑體的性能進(jìn)行提高;到開始重視黑 體的等溫段,盡量提高黑體的等溫區(qū)域,將黑體的性能進(jìn)一步提高;到目前為止,應(yīng)用黑體發(fā)射率的理論計算公式指出的改進(jìn)途徑,使黑體的性能又得到提高;這就 是一個不斷發(fā)展和不斷完善的過程。
在 黑體的設(shè)計上,人們對于黑體的等溫特性越來越重視,黑體腔內(nèi)表面的溫度均勻性已經(jīng)作為黑體設(shè)計主要技術(shù)指標(biāo)之一;因此對于有的黑體內(nèi)表面溫度均勻性較好的 黑體,又稱為“等溫黑體”。對于黑體內(nèi)表面溫度均勻性的要求,將熱管技術(shù)應(yīng)用于黑體,黑體內(nèi)表面等溫效果很好,因此近代使用熱管技術(shù)研制出的黑體,稱為熱 管黑體。熱管黑體是等溫黑體的一種。 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,需要更高精度的黑體作為標(biāo)準(zhǔn)輻射源,尤其在300℃以下溫度段。因此又發(fā)展了高精度的黑體,這些黑體輻射溫度的準(zhǔn)確度在(0.1~0.5)℃和0.01℃分別率。