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在各国科技人员的积极探索下，几十年来，黑体辐射源的研究**了很大的进步，模拟黑体和理想黑体的差异越来越小，性能指标逐步提高，在温度量值传递、辐射测温溯源、温度传感器校准方面发挥着越来越重要的作用。
黑体辐射源的具体研究内容黑体辐射源的研究可以分为三个方面：黑体空腔及结构设计；空腔有效发射率的计算和温度均匀性的实现；黑体辐射源的评估。
决定黑体辐射源性能的两个方面是黑体辐射源空腔的形状和密闭性以及黑体辐射源温度分布的均匀性。前者描述了辐射源整体偏离理想黑体辐射源的程度，后者决定了辐射源偏离理想黑体辐射谱的程度。黑体辐射源的具体设计主要也是基于这两个方面的考虑。描述黑体辐射源辐射性能的主要技术指标空腔发射率，也主要受这两个方面的影响。空腔发射率的计算既可以指导空腔形状的设计，又可以验证空腔设计的合理性以及部分反映辐射源的性能。黑体辐射源的整体性能是否优异需要加以评价，目前还没有一个统一的评价理论。
1、黑体空腔及结构设计①空腔形状的选择
腔体形状的选择基于腔口发射率和实际加工以及经济方面的考虑。黑体辐射源空腔结构通常有以下几种：球形、圆锥一圆柱形、柱形、双棱锥形、内锥形。空腔底部为了提高发射率操用正锥、倒锥或沟槽结构，在空腔选材上多采用材料发射率较大的材料。
对腔体各种形状的发射率计算可采用Gouffe理论的经验公式：
Gouffe理论的经验公式式中A为腔体开孔面积；S1为空腔整个内表面积(包括开孔面积)；A/S0=(R/L)2，R为腔体开孔半径，L为腔体深度为腔的深度。
在材料发射率、腔体长度和开口半径相同的前提下，由上述经验公式计算出来的发射率大小次序为：球形、圆锥一圆柱形、柱形、双棱锥形、内锥形。在设计腔体形状时，以上可以作为参考，和实际工作要求结合起来选择。
②空腔长径比的选择作为参考。长径比(腔体长度/开口半径)的选择也可以通过Gouffe理论公式计算。通过比较，在材料发射率大于0.78的情况下，长径比只要大于6即可满足发射率ε≥0.995。虽然提高长径比可以提高腔口发射率，但实际中的黑体辐射源的长径比一般比较小，在3-6之间，因此要提高腔口发射率，应尽量使用发射率高的材料，同时对腔体内部做表面加工处理，如在内壁刻凹槽，内表面加工为锯齿状或螺纹状，以及表面加黑处理等。
2、空腔有效发射率的计算和温度均匀性的实现
①空腔有效发射率的计算有效发射率的计算模型从简单到复杂，从理想化到接近实际，大体可以分为：漫射模型、镜反射模型、均匀镜漫反射模型、非漫射模型等。在计算方法上总体可以归纳分为积分方程理论、多重反射理论、蒙特卡罗方法等。
积分方程理论的基本原理为：漫反射的黑体空腔内壁各点的有效半球辐射等于该点处面元本身的半球辐射加上空腔内其它壁面投射到该面元上的发射辐射。该理论以由Buckley-Sparrow理论发展起来的Bedford-Ma方法为典型代表。Buckly给出了一端封闭的等温漫反射圆筒空腔的沿壁面和底面上各点发射率的分布。Sparrow对Buckly理论进行了完善，求得积分方程的数值解。Bedford和C.K.Ma发展了积分方程理论，用梯形区域近似法求解了积分方程。我国东北大学的谢植、高魁明等提出了基于Buckley-Sparrow。理论的发射率计算新方法—矩形区域近似法，同Bedford梯形区域法相比，避开了奇点数值处理问题，可以求得任何轴对称黑体空腔的有效发射率分布
多重反射理论的基本思想是:从空腔内某一微元面出发，沿开口方向发射到腔口外的总的定向辐射强度等于该微元面本身的定向辐射与腔内其它面元直接投射到该微元面和经过一次反射、二次反射及多次反射后投射到该微元面上再沿开口方向反射的定向辐射强度之和。该理论以DeVos方法和Gouffe方法为典型代表。DeVos法利用互惠原理，给出了任意腔型的有效发射率的二级近似计算公式。Gouffe法提出了二次反射理论，该理论运算简单，但误差较大，经常被引证用来验证模拟黑体空腔的设计。
多重反射理论和积分方程理论虽然求解发射率的出发点不同，但随着理论的完善和计算精度的提高，可以证明两种理论较终是统一的。两种方法在非漫反射条件下，都有其局限性。
近年来发展起来的Monte-Carlo方法，将概率模型运用到黑体空腔发射率模拟计算中，在均匀镜一漫反射假设的基础上，给出了计算黑体空腔有效发射率的数学模型，并考虑了空腔不等温性和环境辐射对空腔有效发射率的修正。该方法计算的发射率精度高，误差小，是一种较好的评价发射率的方法。
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被测物体的温度越低，辐射能力就越弱，越不容易被探测器探测到，所以辐射测温方法通常用于高温测温领域。但随着红外探测技术的发展，辐射测温法已经开始向常温甚至是低温应用领域发展。作为辐射测温的校准装置，黑体炉的研制随之也向低温段发展。
辐射测温学的基础是黑体辐射，黑体辐射源是辐射测温的基础和校准装置，因此黑体辐射源的性能直接影响温度溯源、温标传递和温度标定的质量。
温度均匀性是黑体辐射源的重要指标之一，是黑体辐射源设计的重要方面。随着热管技术的发展进步，热管以其优良的性能逐渐被广泛地应用在黑体辐射源的设计上。采用热管技术制作的黑体辐射源控温方便，升温速度快，温度均匀性好，性能优异。因此热管式黑体炉是黑体辐射源的一个重要的发展方向。
黑体辐射源经过几十年的发展、改进，**了*大的进步。但仍有一系列的不足之处，困扰着黑体辐射源的发展。当前黑体辐射源存在的问题有：
①实际黑体空腔的不等温性以及环境辐射对空腔有效发射率的影响考虑不足；
②对于低温黑体空腔的红外辐射特性考虑不足；
③黑体辐射源的评价标准，即如何通过性能测试实验**地评价黑体辐射源；
④低温黑体空腔特殊的辐射特性，特别是黑体空腔不等温性如何修正。
球形黑体炉的优势球形黑体炉较大的优点在于，对辐射温度计的瞄准没有苛刻的要求。目前绝大多数黑体炉使用时，要求温度计的光轴与黑体炉的中心轴线尽可能地在一条直线上，否则就会带来较大的误差。这是因为它们的腔体是锥体或带底的园柱体，是环中 轴线的对称几何体，在分析计算它们的腔口等效发射率时，无论在位置或方向上偏离腔体轴线，都会明显降低它们的腔口等效发射率。因此用这些黑体炉校验温度计时，要求温度计的光轴与黑体炉的中心轴线尽可能地在一条直线上。
这些黑体炉的另一个缺点是，沿腔体轴线的温度分布不可能很一致，温场不均匀，温度梯度较大，进一步加大腔口等效发射率分布不一致，无论是瞄准腔口或腔底，温度计的读数随位置和方向的改变有较大的变动，校验温度计时就产生较大的误差。
球形黑体炉的腔体是开一小孔的球形空腔，是以球心为中心的几何对称体。对它们的腔口等效发射率进行数理分析计算时，受位置和方向偏离影响很小。是较接近理想黑体的辐射腔体。对辐射温度计的瞄准没有苛刻的要求。
由于球形空腔是以球心为中心的几何对称体，在对其空腔内表面微元进行热传导分析时，就会发现其热辐射传导系数很大，有利于降低球形空腔内表面的温度梯度。因此球形黑体炉的腔体的温度不一致程度，要小于具有同样几何尺度其他形状的黑体炉。瞄准球形黑体炉腔口或腔底，温度计的读数随位置和方向的改变基本不会改变。计量工作经常涉及测量仪器和计量器具的检定、校准和检测，这三个术语有什么不同和联系，昌晖仪表在本文深入**。
1、检定检定是计量领域中的一个*术语，是对测量仪器的检定、计量器具的检定，简称计量检定或检定。检定(verification)的定义是“查明和确认测量仪器符合法定要求的活动，它包括检查、加标记和/或出具检定”。也就是说，检定是为评定计量器具(测量仪器)是否符合法定要求，确定其是否合格所进行的全部工作。
检定具有法制性，其对象是《人民共和国依法管理的计量器具目录》中的计量器具，包括计量标准器具和工作计量器具，可以是实物量具、测量仪器和测量系统。
检定的目的是查明和确认计量器具是否符合有关的法定要求。法定要求是指按照《计量法》对依法管理的计量器具的技术和管理要求。对每一种计量器具的法定要求反映在相关的地区计量检定规程以及部门或地方计量检定规程中。
检定方法的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。地区计量检定规程由计量行政部门**，没有地区计量检定规程的，由有关主管部门和省、自治区、直辖市人民*计量行政部门分别**部门计量检定规程和地方计量检定规程。
检定工作的内容包括对计量器具进行检查，它是为确定计量器具是否符合该器具有关法定要求所进行的操作。这种操作是依据地区计量检定系统表所规定的量值传递关系，将被检对象与计量基、标准进行技术比较，按照计量检定规程中规定的检定条件、检定项目和检定方法进行实验操作和数据处理。较后按检定规程规定的计量性能要求(如准确度等级、较大允许误差、测量不确定度、影响量、稳定性等)和通用技术要求(如外观结构、防止欺骗、操作的适应性和安全性以及强制性标记和说明性标记等)进行验证、检查和评价，对计量器具是否合格，是否符合哪一准确度等级做出检定结论，并按检定规程规定的要求出具或加盖印记。结论为合格的，出具检定和/或加盖合格印;不合格的，出具检定或注销原检定合格印、证。量检定有以下特点:①检定的对象是测量仪器，而不是一般的工业产品；
②检定的目的是确保量值的统一和准确可靠，其主要作用是评定计量器具的计量性能是否符合法定要求；③检定的结论是确定计量器具是否合格，是否允许使用；
④检定具有计量监督管理的性质，即具有法制性。法定计量检定机构或授权的计量技术机构出具的检定，在社会上具有特定的法律效力。
计量检定在计量工作中具有非常重要的作用，它是进行量值传递或量值溯源的重要形式，是实施计量法制管理的重要手段，是确保量值准确一致的重要措施。
、校准校准(calibration)是“在规定条件下的一组操作，其步是确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系，第二步则是用此信息确定由示值获得测量结果的关系，这里测量标准提供的量值与相应示值都具有测量不确定度”。
校准可以用文字说明、校准函数、校准图、校准曲线或校准表格的形式表示。某些情况下，可以包含示值的具有测量不确定度的修正值或修正因子。校准不应与测量系统的调整(常被错误称作“自校准”)相混淆，也不应与校准的验证相混淆。通常，只把上述定义中的步认为是校准。
校准的对象是测量仪器(计量器具)、测量系统、实物量具或参考物质。测量系统是指一套组装的并适用于特定量在规定区间内给出测得值信息的一台或多台测量仪器，通常还包括其他装置，诸如试剂和电源。
校准方法依据的是地区计量校准规范，如果需要进行的校准项目尚未**地区计量校准规范，应尽可能使用公开发布的，如*的、地区的或地区的标准或技术规范，也可采用经确认的如下校准方法：由的技术组织、有关科学书籍或期刊公布的，设备制造商*的，或实验审自编的校准方法，以及计量检定规程中的相关部分。
校准的目的是确定被校准对象的示值与对应的由计量标准所复现的量值之间的关系，以实现量值的溯源性。
校准工作的内容就是按照合理的溯源途径和地区计量校准规范或其他经确认的校准技术文件所规定的校准条件、校准项目和校准方法，将被校对象与计量标准进行比较和数据处理。校准所得可以是给出被测量示值的校准值，如给实物量具赋值;也可以是给出示值的修正值，如实物量具标称值的修正值;或给出仪器的校准图、校准曲线或修正曲线。校准图是表示示值与对应测量结果关系的图形。它是由示值轴和测量结果轴定义的平面上的一条带，表示了示值与一系列测得值间的关系。它给出了一对多的关系。对给定示值，带的宽度提供了仪器的测量不确定度。这种关系的其他表示方式包括带有测量不确定度的校准曲线，校准表或一组函数。此概念适用于当仪器的测量不确定度大于测量标准的不确定度时的校准。校准曲线是表示示值与对应测得值间关系的曲线，它表示了一对一的关系，由于它没有关于测量不确定度的信息，因而没有提供测量。校准也可以确定被测量的其他计量性能，如确定其温度系数、频响特性等。这些校准结果的数据应清楚明确地表达在校准证书或校准报告中。报告校准值或修正值时，应同时报告它们的测量不确定度。
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