Development of a multichannel thermal infrared radiometer: Performance of the wide field-of-view prototype CLIMAT
Developpement d'un radiometre infrarouge thermique multicanal: Qualification du prototype large champ CLIMAT
Résumé
A multichannel radiometer, which is designed to have up to six channels in the thermal infrared, in particular the atmospheric window centered on 10 µm, has been performed to realize ground measurements of radiance and brightness temperatures, and for aiborne measurements. The detector is a fast thermopile characterized by a very low temperature dependence of its responsivity. The CIMEL company has been in charge of the instrumental realization. The physical analyze and the qualification of the successives steps of the instrument development have been performed by the Laboratoire d Optique Atmosph´erique (LOA). A wide field of view prototype named CLIMAT (Conveyable Low noise Infrared radiometer for Measurements of Atmosphere and surface Targets) has been analyzed in laboratory and in realistic conditions. The essential characteristics of sensitivity, noise, field of view, thermal behavior, temporal stability have been studied with the prototype. The first results of brightness temperature collected in Lille in clear sky conditions, are then presented and compared with brightness temperature computed with a radiative code. The prototype behavior is besides compared with the one of a monochannel Barnes PRT-5 (8-14µm). The instrument has been also qualified for airborne measurements of brightness sea surface temperature off Calais, with the aid of satellite data (AVHRR) of sea temperature.
Un radiomètre multicanal comportant jusqu' à six canaux dans la fenêtre spectrale de l infrarouge thermique a 10 µm, a été conçu pour réaliser des mesures, sur le terrain et aéroportées, de luminance et de température de brillance. Le détecteur est une thermopile rapide dont la réponse est faiblement dépendante de la température. La réalisation instrumentale a été conduite par la société CIMEL. L'analyse physique et la qualification des différentes étapes du développement de l'instrument ont été effectuées au Laboratoire d'Optique Atmosphérique (LOA). Un prototype nomme CLIMAT (Conveyable Low noise Infrared radiometer for Measurements of Atmosphere and surface Targets) dont le champ de visée est de 10 degrés a été qualifie en laboratoire puis en conditions réelles. Les caractéristiques essentielles de sensibilité, bruit, champ, comportement thermique, stabilité temporelles ont été étudiées sur le prototype. Les premiers résultats de mesures de la température de brillance d'un ciel clair, réalisées a Lille, sont présentes et compares avec les résultats de simulations obtenus avec un code radiatif. Le comportement du prototype est en outre comparé avec celui d un radiomètre monocanal Barnes PRT-5 (8-14µm). L instrument a enfin été qualifie lors de mesures aéroportées de température de brillance de la surface marine au large de Calais, a l aide des données satellitaires (AVHRR) de température de la mer.
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