国科大杭高院研制超大面源黑体，推动大口径红外系统的应用与发展

日前，国科大杭州高等研究院（以下简称“国科大杭高院”）成功研制出国内首个在恶劣环境下使用的超大面源黑体，为大口径红外观测系统提供了有力支撑，推动了大口径红外系统的应用与发展。

什么是黑体？国科大杭高院王建宇教授工作室副研究员刘世界，向记者介绍时打了个比方：“游标卡尺是实验室中常用的测量仪器。在红外探测领域，我们也需要这样的‘游标卡尺’。”

超大面源黑体

说黑体像游标卡尺，其实是因为它的标准性。比如，在3D打印机的红外恒温系统中，黑体被用作标准对红外加热源进行实时校准，以提高物件的打印精度和成功率。

刘世界对黑体原理进行了进一步解释：它是一种理想化的辐射体，能够吸收所有波长的辐射能量，但不会反射和透过能量。“也就是说，黑体可以作为红外探测系统的绝对基准，它的测温精度越高，红外遥感的极限探测能力就越高。”

而超大面源黑体，一直是行业亟待突破的关键标定设备，其通过保持超大辐射面的均匀性、稳定性和准确性，以实现对红外探测系统的精确标定，工程难度极高。

“除此之外，我们这次最大的突破在于，提高了超大面源黑体的‘抗压能力’。”刘世界介绍，过去研制的超大面源黑体大多在真空环境中测试，应用环境比较友好，“但在恶劣环境中的尝试，国内之前还没有突破。”

黑体研制团队

2021年6月，杭高院王建宇教授工作室迎来了这项重大挑战。立足在物理光电领域的技术优势，杭高院迅速组建了一支平均年龄不到30岁的黑体研制团队，经过40多次协调会、60多次小组技术论证会、50多个版本修改后，历经2年时间的打磨，最终成功研制了1.3米×1.3米的超大面源高温黑体和2.2米×2.2米的超大面源低温黑体。

“我们的黑体，不管是在极其干燥的沙漠中，还是在颠簸多、湿度大的海上，都能不出岔子，是红外探测系统在恶劣环境中最可靠的‘搭子’！”刘世界笑着说。

紧接着，研制团队不断突破“卡脖子”难关，提出了系列化黑体的发展思路，服务更多领域。目前，团队已具备系列化黑体的生产能力，尺寸从4英寸至12英寸，温度范围从低温至高温，共三大类20多种型号，在我国探月探火工程、战略预警工程、卫星载荷等重大工程中发挥重要作用。

系列化黑体设备

眼下，该项目已经形成面向市场的产品，并在国科大杭高院“一核两翼”的总体布局下成功孵化了一家科技公司——极源（杭州）光电科技有限公司，并获得多家意向融资，为杭高院推动科研成果由“智”变“金”、增强成果转化动能添砖加瓦。