太空为真空黑冷的环境,空间飞行器与太空环境的热量交换主要是通过热辐射的方式进行。为了使空间飞行器在太空中能正常运行,通常在其表面涂覆热控材料来调节航天器表面的热平衡。通过测量热控材料的两个主要热物性:太阳吸收比α和发射率ε来表征材料的热控制能力。在深空环境中,由于没有太阳辐射,材料的发射率对调节系统的热辐射特性起着决定性的作用。由维恩定理计算得,处于50 K黑体热辐射电磁波主要在远红外波段。通常发射率的定义为样品辐射信号和同温度下黑体辐射信号的比值。要得到材料准确度高的低温发射率,需要测得高质量的辐射信号。本课题研究的低温远红外辐射测量装置主要由低温真空样品室、控温系统、双调制系统和辐射能测量系统组成。低温真空样品室的可控温度范围是5³00K,在设定温度偏差小于0.2 K。整个光路系统保持优于1 mbar的真空度,去除光路中水汽及二氧化碳的影响。研究采用液氮制冷的碲镉汞探测器来接收中红外辐射信号,NEP为.12×10^-13W?Hz^1/2的高灵敏度液氦制冷Bolometer来接收远红外辐射信号,实现对微弱低温辐射信号的测试。采用双调制技术即斩波器的机械调制和step-scan模式下傅里叶变换红外光谱仪干涉调制,对辐射信号进行处理来有效提取样品辐射信号,消除背景辐射信号的干扰。利用计算机软件将傅里叶变换红外光谱仪的电路控制板测得的干涉图转变为辐射光谱。利用温度补偿算法计算材料在中远红外波段的发射率,并对发射率的不确定度进行研究。通过对普通模式和使用双调制技术测得不同发射率材料的辐射光谱研究,证明双调制技术能有效消除室温背景辐射的干扰,获得材料中远红外辐射光谱。通过研究发现引起发射率测量不确定度的因素主要是样品温度及其温度稳定性,黑体温度及其温度稳定性,黑体发射率和样品台的温度不均匀性。利用双调制技术得到材料低温中远红外波段发射率的合成标准不确定度低于3.302%。