晶体生长炉温度测量技术及应用：IMPAC红外测温仪

非接触式红外线测温仪在晶体生长领域中发挥着关键作用。本文详细介绍了上海明策电子提供的Impac红外测温仪，尤其是Impac IGA 6/23和Impac 600系列的技术特点及应用实例。测温仪结合辐射屏蔽技术，有效提高了晶体生长炉内发射率及温度测量的准确性。

引言

晶体材料的生产过程通常涉及高温环境，辐射传热占据主导地位，准确测量表面温度是实现高质量晶体生长的重要基础。Impac系列测温仪因其非接触测量特性和高精度测量结果，广泛应用于晶体生长炉内各类温度监控任务。

测温仪原理及技术特点

Impac系列测温仪基于辐射测温原理，测量物体表面的辐射温度，通过普朗克定律与实际温度建立联系。本文主要介绍了两款测温仪的不同用途：

• Impac IGA 6/23短波测温仪（波长范围2–2.6 µm），适用于高温（>1000°C）表面的精准测量。

• Impac 600系列长波测温仪（波长范围8–14 µm），用于低温（<100°C）表面温度的测量。

两种测温仪均经过工业黑体炉校准，测量精度高，辐射温度测量标准误差为±2°C。

辐射屏蔽技术在测温仪中的应用

为减少背景辐射对测量结果的影响，尤其是在测量低发射率材料（金属表面）时，使用了特殊设计的不锈钢半球形反射辐射屏蔽罩，通过反射放大样品辐射信号，有效降低环境辐射的干扰。测温仪通过屏蔽罩上的小孔直接观察目标表面，显著提高了测量精度。对高发射率材料（如石墨）则采用高发射率涂层屏蔽罩，避免辐射信号被过度放大。

应用实例与实验验证

实验室台式和实际晶体生长炉内的现场测量分别进行了验证，针对高发射率涂层和低发射率金属（金、锡）进行测试。实验结果与文献数据的一致性较好，证明了Impac测温仪及配套辐射屏蔽技术在复杂环境中的适用性和测量可靠性。

现场测量数据显示，即使在晶体生长炉复杂环境下，测量误差也控制在合理范围（最大20%以内），展示了Impac测温仪的实用价值。

测量不确定性分析

测温仪的测量精度会受到温度范围、发射率以及测量波长影响。短波测温仪在高温区具有更高的测量精度，而在低发射率材料测量时相对误差较大，但通过辐射屏蔽技术的配合应用，相对误差能够控制在5%以内。

Impac系列测温仪以其精度高、非接触特性强的优点，成功应用于晶体生长炉内温度测量，特别适合复杂环境下的温度监控。未来，通过改进屏蔽罩材料（如使用金等高反射率材料）进一步提高测量精度，并将测温仪技术推广至更高温度范围（1000°C以上），以满足晶体生长行业不断发展的技术需求。