20世纪70年代以来,随着全球经济迅速崛起,在航天、国防、材料、能源等各领域中,针对高温等离子体场温度测量的要求越来越高。该类型温度场通常具有温度极高、过程瞬态、测温精度要求高、环境不稳定(存在测试环境恶劣、强电磁、振动等因素)的特点,目前国内外常用的包括接触式与非接触式测温方法不能同时满足以上测温需求。多光谱测温法凭借其属于非介入诊断技术且对于均匀或非均匀高温等离子体场都能精确诊断的特点受到国内外学者广泛运用。本文将基于多光谱测温法,提出一种能精确计算得到目标光谱发射效率的算法。该方法能真实提高多光谱测温法的测温精度,从而解决国防、工业等相关领域中对高温等离子体场温度大量程、高精度的测量需求。多光谱辐射测温法中存在光谱发射率ε这一参数,实际目标的光谱发射率表现复杂且与诸多因素相关。因此,如何高精度地获取目标光谱发射率成为了多光谱辐射测温研究中的关键难点。国内外学者提出了量热法、反射法、能量法来解决光谱发射率测量问题,但这些方法都有各自局限性且普适性不强。本文针对该问题,提出一种被测材料在不同温度下光谱发射率基函数不变的理论方法,即发射率基函数不变法。通过该方法,发射率模型可以根据物体在不同温度状态下,函数系数动态改变从而实现发射效率的自适应变化,得到最符合实际情况的发射率,提高整个辐射温度的测量精度。本文通过该方法建立了一套新的辐射测温数学模型,减少了光谱发射率对测温精度的影响,最终提高辐射温度的测量精度。通过对金属钨的仿真验证了算法精度能够达到0.66%。为了验证本文提出的算法有效性,研制了一台原理性瞬态测温样机系统。该系统的工作波长为400～700nm,特征谱线中心波长的定位精度为1nm,特征谱线的提取带宽小于6nm,响应速度小于1us,能对军事、国防、工业等领域中常用元素(铜、铝、镁、镍、钛、钨、铁)实现高精度辐射温度测量。通过瞬态测温样机系统,利用文章中提出的测温算法,对溴钨灯的温度场进行测温实验,同时也对强激光作用金属靶面的高温等离子体场进行温度测量实验。通过两次原理性验证实验,验证了本文算法在实际应用中的精确度以及可靠性。