جسم سیاه

منابع تابش جسم سیاه به‌عنوان مبنای مرجع کالیبراسیون برای سیستم‌های دماسنجی و تصویربرداری مادون قرمز عمل می‌کنند.

در مورد جسم‌های سیاه با دمای متوسط و پایین (معمولاً از ۴۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۵۰+ درجه سانتی‌گراد)، دقت تابش مستقیماً توسط پایداری و یکنواختی دمای سطح تعیین می‌شود.

روش‌های مرسوم — شامل گرم‌کن‌های مقاومتی ترکیب‌شده با سیستم‌های سرمایشی مبتنی بر کمپرسور، خنک‌کننده‌های مبتنی بر نیتروژن مایع یا هوای اجباری — دارای محدودیت‌های ذاتی هستند:

۱. پاسخ حرارتی کند و بازده کنترل پایین

۲. انحراف دمایی و ناهمگونی در سطح حفره

۳. ساختارهای مکانیکی بزرگ و پیچیده با ارتعاش و صدا

۴. هزینه‌های بالای بهره‌برداری، بار نگهداری سنگین و نگرانی‌های ایمنی

۵. عدم توانایی در دستیابی به کنترل دقیق دوجانبه واقعی (گرمایش و سرمایش)

با جایگزینی سیستم سرمایش مکانیکی با معماری چندکانالهٔ TEC و کنترل بستهٔ PID، عملکرد بدنه سیاه اصولاً ارتقا یافته است:

۱. دقت کنترل دما تا ±۰٫۰۱ درجه سلسیوس

۲. یکنواختی سطح تابش بهتر از ±۰٫۱ درجه سلسیوس

۳. گرمایش و سرمایش سریع دوجانبه، با حفظ پایداری در شرایط محیطی متغیر

۴. زمان پاسخ راه‌اندازی کمتر از ۳۰ ثانیه، و نرخ‌های گرمایش/سرمایش بهبود یافته بیش از ۵۰٪

۵. پایدارسازی بدون اضافه‌گذر، که امکان چرخه‌های کالیبراسیون سریع‌تر و تکرارپذیرتر را فراهم می‌کند

۱. عملکرد حالت جامد و بدون لرزش → حفظ پایداری شار تابشی

۲. کنترل حرارتی دوطرفه → تنظیم پویای واقعی دما

۳. آرایه‌های فشرده و ماژولار TEC → قابل گسترش برای دهانه‌هایی با قطر ۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌متر

۴. سطح نویز پایین و بدون نیاز به نگهداری → مناسب برای کالیبراسیون در آزمایشگاه و محیط‌های میدانی

۵. انعطاف‌پذیری بالای ادغام → پشتیبانی از طراحی‌های جسم سیاه قابل حمل و روی نیمکت آزمایشگاهی

مدل‌های زیر نماینده‌ی مدل‌های چندمرحله‌ای متداول TEC هستند که به‌طور رایج در کاربردهای جسم سیاه استفاده می‌شوند. این مدل‌ها صرفاً برای اهداف مرجع و مقایسه ارائه شده‌اند و فهرستی کامل از محصولات محسوب نمی‌شوند.