2012年第4期的“走近科学”，本刊报道了获得上海市科技进步奖一等奖的风云三号B星红外分光计。就红外分光计的研制阶段而言，风云三号B星机之前是风云三号A星机，这两者都随卫星上天运转工作。再往前则是Ⅲ型模样机、Ⅱ型模样机和Ⅰ型模样机，这三者是在地面的预先研究。上一次的报道，说明了分光计的一些基本概念，介绍了风云三号B星机以及稍前的A星机的研制情况。这一篇文章，将回望过去，讲述分光计从1980年到2000年的三代模样机的研制历程。这段故事讲述的是，中国现已退休的一代科技人员如何克服种种困难，从无到有地研发出中国自己的红外分光计。再现这段过程，除了对历史有所记录，也可能会对今人有所启示。
故事从国家对气象卫星仪器的迫切需要开始
20世纪70年代初，我国国家气象局成立了国家卫星气象中心。彼时他们已知美国研制出了测云图的辐射计，也了解扫描辐射计从卫星向地球表面“看”可“看到”二维信息，而红外分光计从卫星向地面“看”可“看到”三维数据。所以卫星气象中心在20世纪70年代做发展规划的时候，就提出既要研制辐射计也要研制分光计。
相对而言，辐射计更容易突破。卫星气象中心首先支持了研制扫描辐射计的工作。承担扫描辐射计研制任务的也是技物所（中国科学院上海技术物理研究所简称，下同）。在本文我们将会看到，这个项目在某些关键元部件的研制方面先走了一步，其中的一些技术成果为后来研制红外分光计所借鉴；更重要的是，研制辐射计的经费为分光计最开始的研制（Ⅰ型机）提供了唯一的支援。
在分光计方面，美国1968年做了气球实验，1972年研制出VTPR（垂直温度廓线辐射计）并发射上天实验。所以我国气象局也期望能自己做出这样的仪器。70年代中期，技物所的匡定波在参加一次国家气象局组织的会议中，听到了他们这种倾向性的想法。当时气象局并没有正式做决定，只是有呼声。但匡定波回到上海后，即对技物所领导提出，要提前准备，做分光计这种仪器。当时虽已是“文革”末期。但要做分光计，一来没有经费支持，二来仪器所需要的很多关键元部件几乎都没有技术基础。
匡定波是我国著名的红外光学专家、中国科学院院士，是中国红外技术应用研究的开拓者之一。他1952年从上海交通大学物理系毕业后即开始从事相关研究，1962年以后，长期在技物所工作，先后任室主任、副所长、所长等职务。在1979年的大约11月份，匡定波通知张肇先，技物所决定研制红外分光计并请他负责。当时匡定波任技物所七室室主任。该室一直是研制气象卫星上红外仪器的大本营。
张肇先是1978年10月由七机部五院505研究所调到上海技物所的，1979年4月正式来所参加工作。半年后，就被安排负责这项工作。1980年元旦过后，匡定波找到张肇先和王培刚，以及从其他课题组调过来的王模昌等，共8人，成立了课题组，并定名为740组。张肇先任组长，王模昌任副组长，王培刚负责光学系统。其余几位分别负责机械、电路等。技物所研制分光计的队伍正式成立。
张肇先和王模昌一直担任这一课题组的负责人，直至他们退休。从1980年起，他们依次研制了分光计（正式名称为大气探测红外分光辐射计）的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型模样机，以及与分光计技术相关的空间飞船上的卷云探测仪。直到2000年风云三号A星型号机开始研制，他们做了长达20年的预先研究。
没有经费的预研：以VTPR为蓝本的Ⅰ型机研制（1980年-1985年）
1980年元旦过后，技物所的分光计课题组正式建立。不过，在当时研制分光计，张肇先说，并不是名正言顺的――因为没有任何上级主管部门或者用户单位为它立项，只是自己所里确定的预研项目。由于没有用户单位立项，因此也就没有经费支持。时任七室室主任的匡定波从该室的扫描辐射计项目里划出来一部分经费给以支持。扫描辐射计项目组的经费事实上也很紧张，但还可以挤出一些，大概每年支援5-10万元，让分光计组得以勉强维持。
1980年至1985年研制的Ⅰ型分光计，是第一代模样机，是对美国1970年代初研制的还比较粗糙的VTPR的模仿。虽然以VTPR为蓝本，但是课题组做了一点改进，就是将通道增加了一个――变成9通道仪器。而且通道是按照美国更先进的HIRS（高分辨率红外探测仪）的通道挑选的。这样的起点，大家都认为，已是当时条件下所能做到的最高水准。
红外分光计由很多关键元部件整合起来。这不是单单课题组内几个人能完成的，需要整个所各相关研究室配合来做。当时最主要的关键元部件是窄带滤光片。技物所的第八研究室承担了相关研制任务。在当时的技术条件下镀膜很难控制。9个通道中有个红外通道，带宽最窄，其滤光片是超窄带滤光片，由严义勋完成。除了滤光片，探测器（当时用的是氘热释电探测器）的研制以及将光、机、电、控制等几部分最后整合成仪器整体，由于是第一次，在当时也都面临了非常多的困难。
历时整整五年，1985年1月15日，Ⅰ型机研制鉴定会召开。国防科工委、国家卫星气象中心、航天部五院（卫星技术研究院）、中科院的有关领导部门、上海市的机电二局、航天部五院509研究所（上海卫星技术研究所）、中科院上海分院等单位，都派人参加了鉴定会。各方给予的评价都很高，认为在大气探测方面，Ⅰ型机的研制在我国是划时代的。时至今日，我们采访到的红外分光计的一些后来人，提及此事，仍然感慨万千，可以想见，当时的研制工作千头万绪，从无到有将分光计的技术体系在中国第一次建立起来，其过程该有多艰难。
200万=100万+50万+50万：Ⅱ型机的经费申请（1985年）
Ⅰ型机研制成功了，但它只是相当于达到了美国VTPR的水平，进一步的研制是必须的。1985年年初，在开Ⅰ型机鉴定会的时候，大家一致认为分光计以后要做下去，要做更高级别的像美国HIRS-2那样的分光计。可是，经费从哪来？20世纪80年代中期国家经济形势很严峻，每个单位都有困难。没有单位表态愿意牵头。1985年前半年，技物所的红外分光计课题组不得已而处于了停滞状态。
唯一令人欣慰的是，航天部愿意有条件地给予支持。时任上海航天局卫星处处长郁正芳，对技物所的分光计研制工作很支持。他和张肇先是邻居。有一天在路上相遇，郁正芳告诉张肇先说：“老张，经费我已帮你解决一半了。我跟航天部科生司的预研处处长陈智琛很熟；我跟他谈了你们的红外分光计，他答应给100万元经费。”事实上当时分光计课题组的预算经费是200万。在那个年代是一个相当大的数字。200万的项目对于航天部来说也是特大项目，整个部里都没有几个。所以这位处长让郁正芳转达分光计课题组，200万没办法，可以给100万，但是，只有科学院和气象局各出50万，航天部才能给100万，否则也不出。这样，技物所相当于拿到了有条件的100万的口头支持。他们还需要到气象局和中科院各申请50万。张肇先和王模昌等人先后找过卫星气象中心、国防科工委、中科院军工办等单位寻求支持，但结果都不乐观。
1985年夏某一天，匡定波（当时任副所长）找到张肇先，说这样拖下去不是事儿，不如破釜沉舟，给相关单位发个文，就说已经等了半年多了，研究人员都闲置着，如果8月底以前，各用户单位不能落实项目和经费，课题组成员将重新安排工作，散摊子不干了。张肇先表示了同意。于是发了公函。
一个偶然的机会打破了僵局。在等待各单位回复期间，技物所接到通知，说中科院于8月12日要在北京友谊宾馆开会探讨美国里根的“星球大战”计划，请派人参加。所里决定让张肇先参加。而就在这次会议期间，张肇先碰到了同研究室研制扫描辐射计的负责人之一郑亲波。他告诉张肇先说，航天部509所（航天部主管气象卫星的部门）的领导也来了，就住在五院招待所。于是，张肇先赶到五院招待所找到509所所长。很遗憾的是，对方反应冷淡，说没有和气象局谈分光计的事。虽然碰壁，但这样的直接对话方式也启发了张肇先，他想不必非要等人回函，不如趁此机会向有关单位反映一下需求。
紧接着张肇先拜访了卫星气象中心。他找到了卫星气象中心的黎光清研究员。黎光清是中心的科技委负责人，而且是坚决支持研制分光计的。因为技物所研制仪器，而他则负责搞计算搞反演，是一条战线上的战友。张肇先到了他家里，说明了争取经费的来意。遗憾的是，碍于当年中心本身经费的锐减，黎光清表示他实在有心无力。不过，黎光清跟卫星气象中心主任曾宪波很谈得来。他建议张肇先和曾宪波谈谈。
第二天，张肇先和黎光清去拜访了曾宪波。没想到，曾宪波非常支持分光计的研制。之前他并没有看到技物所的函件，所以没有及时回复。那天是星期六（当时周六是工作日），他当面敲定，对张肇先说：“你来得很巧，我下周要出差了……现在我就答复你，给50万。”令张肇先难以相信，事情竟然如此顺利。接着，张肇先马上找到中科院军工处处长寻求经费支持。在得知航天部和气象局都做出了经费支持的承诺后，中科院也同意给予该项目50万经费支持。
就这样，利用在北京开这次会，分光计下一步研制的经费问题终于口头上得以落实了。后来，科工委卫星局也拨出15万经费表示支持。
1986年8月上旬，张肇先去北京出差。利用这个机会，他找了五院的科技部预研处处长郑尚敏。郑尚敏很爽快地同意下拨经费，并且说要以最快速度立项。仅两星期后，8月26号开题会召开。这样，在一年多的等待之后，红外分光计Ⅱ型机终于开张了。接着在11月开论证会，经费终于得以落实。
回想此事，张肇先依然心存感激地说：“把分光计搞出来，不光是技物所一家的功劳。如果当时卫星气象中心的黎光清没有带我去见他们的曾宪波主任，如果没有郁正芳说服航天部陈智琛给了我们第一笔经费100万元。如果没有航天部五院郑尚敏决定迅速召开开题会，如果没有中科院的支持，如果没有国防科工委卫星局的支持，红外分光计是不可能研制成功的。”
不敢肯定说可以，但也没说肯定不行：以HIRS-2为蓝本的Ⅱ型机研制（1986年-1991年）
在不懈努力和机遇眷顾的双重作用下，Ⅱ型机的经费得以落实。张肇先说，那个年代研制分光计，就是穷人办大事，有各种窘迫但却又壮志雄心。在几家人拼凑出这笔在当年看来是巨额款项的200万经费之后。课题组开始投入到新一代分光计的研制当中。事实上，早在I型机研制之初，卫星气象中心就开始谋划更高性能指标的Ⅱ型机的研制。
I型机只是比美国最早的VTPR性能稍好一点，跟美国已经投入使用的HIRS系列显然还远不能比。这是匡定波和张肇先一直关注的问题，卫星气象中心显然也很关心。1981年夏天，国家卫星气象中心派代表团来上海闵行开一个摸底性质的会议，座谈下一阶段气象卫星能干些什么。关于分光计部分的会，是张肇先去开的。当时分光计课题组正在研制9个通道的I型机。气象中心问张肇先，以后能不能做具有11、12个通道的分光计，包括1、2个4.3μm CO2通道。张肇先回答说，根据计算，在9通道的I型机上增加通道，特别是增加4.3μm的CO2通道，是不可能的。因为，I型机使用的探测器是热释电探测器，其灵敏度不够高。如果要增加通道，必须把I型机使用的热释电探测器改为碲镉汞探测器，使用辐射致冷器致冷，美国HIRS采用的就是碲镉汞探测器。
卫星气象中心的人问，你们能做出来吗，张肇先不敢肯定说可以，但也没说肯定不行。碲镉汞探测器是用碲、镉、汞三种元素合成的晶体制作的，技物所当时的制作条件非常有限。而且碲镉汞探测器也需要制冷，星载仪器使用的制冷器不是地面空调，必须用机械制冷或者辐射制冷的办法。这些对于当时的课题组来说，都很困难。但是，张肇先认为，谁知道以后能不能做出来呢。所以他回答说，制作碲镉汞探测器难度很大，但是与过去相比，现在制作的条件可能好了一点。所谓“好一点”，是因为技物所之前制作的扫描辐射计就使用了带辐冷的碲镉汞探测器。分光计对碲镉汞探测器和辐冷的要求更高一些。虽然不能说辐射计研制中能够使用分光计就一定能使用，但是毕竟辐射计研究组的碲镉汞探测器和辐冷研制提供了一定的技术基础。就这样，张肇先跃跃欲试但又谨慎地回答了卫星气象中心的问题。
气象中心听了张肇先的意见后回去进行了讨论。1981年底，他们又来到上海，组织召开了一个比较正式的会，即8112会议。会上他们提出，以后技物所应研制采用碲镉汞探测器的像HIRS-2那样的仪器。这样的要求，无疑给分光计课题组增加了很大的压力――也成为了Ⅱ型机的立题依据和攻坚重点。
碲镉汞探测器作为Ⅱ型机的头号关键元部件，由后来成为工程院院士的方家熊支持王子孟和刘激鸣研制。他们只分得分光计Ⅱ型机总经费中的10万元器件经费。通过努力，他们又从上海市申请了项目，得到了另外36万元的经费。研制中，碲、镉、汞三元材料必须混合得非常均匀，且需要在高压高温的炉子里做出来。有些工序是在寒冷的冬天去四川山沟里的军工单位完成的，二十多年后张肇先谈及此事依然心怀感激。与探测器相关的辐射制冷机，制作也相当难。虽然有扫描辐射计的基础，但扫描辐射计是用于成像的，由于像素小，探测器小，要求的制冷量就小。而分光计探测器面积大了很多倍，制冷量就大多了。滤光片当时可以用计算机软件来设计了，但做出来还是很难的。由于通道增多，要求提高，加工难度比I型机滤光片大。
不管如何艰苦，五年之后，1991年11月，II型机在杭州开了鉴定会。与会专家通过评审，一致认为，Ⅱ型机研制任务圆满完成。
又一次度过解体的危机：卷云探测仪的研制（1992年-1997年）
Ⅱ型机之后，国家还没有安排分光计上星的计划，分光计课题组又一次面临何以为继的焦虑。幸运的是，1992年9月，中共中央政治局同意了中央专委《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》，正式批准实施我国载人航天工程，即“921工程”。1991年底，在“921工程”即将启动时，上级机关就要求中科院各个研究所提出题目，以备立项参考。当时技物所提出了利用分光计的技术积累来研制卷云探测仪的选题。
天上的云，各式各样，其中一种云，形状像钩子、像羽毛、或是像薄幕一样，是最高的云，就是卷云。卷云的成分是冰晶。张肇先怎么会想起探测卷云这个题目呢，其中也有一个故事。
跟美国的HIRS相比，Ⅱ型机改变了光路。把可见光单独分开，成为一路，其他光分为二路。在1986年8月Ⅱ型机开题会期间，总参大气所的副所长仇广文参会。张肇先问他，我们可见光通道怎么样可以再利用一下。副所长说，飞机等飞行器如果穿过卷云，卷云由晶体组成，硬邦邦的，要摩擦，飞行可能受影响，所以需要研究。张肇先接着问，Ⅱ型机能不能派用处呢。仇广文说恐怕还不行，冰晶是固体，要测量偏振，才能解决冰晶问题。分光计课题组最擅长的是测量辐射率，对偏振测量则非常陌生。不过仇广文的提议张肇先一直挂在心上。
1991年年底，在查阅了一些文献后，张肇先认为卷云可以测量。于是，1992年元旦，他写信给总参大气研究所副所长仇广文和研究室主任蒋兴安，告诉他们探测卷云是有办法的。但是没有得到回应。
而张肇先提出要做卷云探测仪的“921工程”选题，总参大气所的蒋兴安等人听说后，立刻表示了认同。在他们的建议下，总参气象局和技物所合作申请了该项目。之后也成功立项。在具体的实施中，技物所分光计课题组负责仪器研制，总参大气所则负责数据处理。
五年之后，1997年，卷云探测仪在北京良乡进行航空校飞实验。国防科工委“921”办公室副主任舒昌廉少将在获悉实验结果后说，“你们不是一般地完成了任务，而是完满地完成了任务。”而伴随着卷云探测仪的“完满”完成任务，分光计课题组朝不保夕的苦日子也即将结束。
“就是喜欢标新立异”：升级版HIRS-2的Ⅲ型机的研制（1995年-2000年）
有了卷云探测仪研制项目，红外分光计课题组又一次度过了解体的危机。即便如此，张肇先认为，分光计还是不应单纯坐等上卫星的机会，而是应该进一步提高性能。Ⅱ型机只是达到了美国1978年的技术水平，要进一步提升，就要把卷云探测仪的可见光光路嫁接到分光计上去，增加Ⅱ型机可见光通道。
对张肇先的这个想法，他在卫星气象中心的好友黎光清不是很认同。张肇先特地写了增加可见光通道的红外分光计Ⅲ型机方案报告。黎光清看后非常不认同，他觉得有原来的20个通道就行了。他对张肇先说，“老张，你就是喜欢标新立异。”但是后来气象卫星中心还是决定增加6个通道，整个仪器从20个通道增加到了26个通道。
在Ⅲ型机26通道设计方案方面，张肇先提供了他的思想。1996年，张肇先60岁，到了退休年龄，也离开了他为之奋斗近20年的分光计研制工作。Ⅲ型机开始研制时，课题组由王模昌负责。Ⅲ型机从1995年研制到2000年，成功结题。
分光计研制在2000年终于进入型号机阶段――仪器将随风云三号卫星上天并进行实际工作，2008年，技物所研制的分光计由风云三号A星搭载上天。这一年，王模昌也办理了退休手续。
写在最后
关于分光计的研制历程。最初做出研制决定的时任七室室主任匡定波院士有下面的一席话：
这个组坚持三十年是不太容易的。很长时间在做预研，没有上型号，经费很少。在航天领域，进入型号机研制的仪器，经费才划拨的比较多。就我们整个所而言，有的项目处于预研阶段，有的项目处于型号阶段，因此得到经费划拨的时间也不同。但是分光计是长期预研的，所以也是长期没钱的。航天研究的周期都是很长的。这个组前面非常艰苦。但是在预研阶段的二十年中，没人提出要换单位。张肇先、王模昌退休的时候，都没有离开这个所。张肇先理论水平比较高，德国留学回来的。他对用户的需求比较理解并且努力去满足，同应用部门打交道比较顺当。比如他和总参联系，搞了卷云探测仪，就是很大的功劳。王模昌是做技术的，擅长解决具体技术问题。有时候理论上合理的要求，在技术上达到是非常非常困难的。这方面王模昌能力很强。探测器、滤光片的关键元器件，在张肇先、王模昌所主持的预研阶段已经基本攻关了。
而现任七室副主任陆段军作为后来人，也有下面的一段评说：
在气象卫星工程任务中，技物所承担了有效载荷的研制，我们和国家卫星气象中心之间，张肇先前辈起了很重要的沟通作用，对于具体的技术体系，王模昌老师则花费了很大精力。王老师是一代大家，能力非常强，他一辈子大部分的精力都在做分光计，与张肇先先生配合的二十多年中，完成了分光计大部分的技术设计，包括制定仪器总体设计方案、技术协调和推进仪器的研制，可以说他们的思想要贯穿到整个研制过程的每个环节。分光计在地面做了近30年终于能够上天，张老师和王老师在从无到有的过程中起着关键性的作用！对于许多航天人来说，在最精华的年岁只有一次这样的机会，可以说这个仪器凝聚了他们毕生的心血，就像是他们的另外一个孩子。
采写分光计的故事，我用了近三个月的时间。事实上这点时间还远远不够。二十年的预先研究，十年的应用研究，其中发生了很多事、涉及了很多人，我没有办法去一一采访。
在获得上海市科技进步一等奖的风云三号B星机课题的介绍文章中，我着力去解释了一些名词术语、科学原理、技术体系。而在这一期以二十年的预研为主的文章中，正如读者您所看到的，我只想讲故事。
这篇文章的主要采访对象是张肇先先生。他在今年四月的一天，从早上十点一直没有停歇地讲到十二点，然后继续在一家有些嘈杂的饭馆中讲到下午将近三点。他为了说的更清楚有时候不得不说的很大声，以至于到最后他的嗓音已经有一些沙哑。
他努力在四个多小时的讲述中，向我表达他所记得的与分光计研制相关的每一个片断。事实上，他确实记得很多细节，领导的支持，朋友的鼓励，同事的团结，当然也有一些不可避免的如今已经可以一笑置之的不愉快，他记得是如此的清晰，就好像刚刚发生过一样。
从1980年到2000年，分光计从模样机走向了型号机，技术逐渐成熟支持越来越多。在局部的个体经历中，是一个个如张肇先这样的为零部件或整机负责的科研人员，为他们所负责的技术日臻完善的二十年。
从1980年到2000年，中国国情发生了巨变，中国科研状况也有了根本的改观。在宏大的历史背景中，是一组组类似分光计课题组的科学家和工程师群体，亲历、参与并促进科技甚至国家进步的二十年。
对于航天科技来说，二十年或许只是很小的一个时间段，对于气象卫星而言，分光计也许只是其众多仪器中的一种，而对于参与其中的这批科学家来说，二十年意味着他们“文革”之后退休之前最为拼搏的难忘岁月，分光计意味着他们一辈子科研生活中精神所依的全部。其中滋味，也许只有过来人才能完全体会。作为一个背景的一个缩影，这些人、这些年，这些事，注定，不只是一个平凡的故事。
感谢张肇先先生接受采访并提供素材；感谢匡定波院士、戎雪虎研究员、陆段军研究员、王培刚研究员、殷德奎研究员、袁杰研究员、张麟研究员、李向阳研究员接受采访；感谢刘曼芳精心组织和安排采访。
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红外分光计的主要任务是探测大气温度和湿度廓线、臭氧总含量、云参数、气溶胶等，为数值天气预报、气候变化研究和环境监测提供重要参数。
中国的红外分光计，从20世纪80年代起，由中科院上海技术物理研究所负责研制。在2010年发射的风云三号B星上面，就搭载有技物所所研制的分光计。这台仪器正在为我们日常的气象预报提供数据支持。
张肇先，男，1936年生，江苏省镇江人。中国科学院上海技术物理研究所研究员。1956年毕业于南京大学气象学系。1961年在前民主德国科学院赫兹振荡研究所和洪堡大学（柏林）气象及地球物理系完成并通过博士学位论文，准备了大部分考试课程，后由于生病以及国际政治形势突变等原因未参加博士学位考试而回国。1961年-1967年，在中国科学院地球物理研究所二部（后独立为中国科学院应用地球物理研究所）任助理研究员；1967年-1978年，在航天部第五零五所任助理研究员。1978年调入中国科学院上海技术物理研究所，一直工作至2001年。主要从事研制星载探测大气温度廓线和水汽垂直分布的仪器（大气探测红外分光辐射计Ⅰ型和Ⅱ型模样机）以及空间飞船上的卷云探测仪模样机和初样机等工作。
（张肇先提供）
作为中国红外分光计学习并赶超目标的美国红外分光计，张肇先先生认为，关键性的节点事件有如下一些。
美国红外分光计发展大事记
1968年·研制成功两台SIRS仪器 美国起先做了一台4通道的红外分光计，灵敏度很低，完全是试验性仪器。接下来他们做了用气球搭载的两个型号的试验仪器，，一台是光栅式的SIRS A，另一台是干涉仪式的SIRS B。1968年，在得克萨斯，两台SIRS仪器由气球带上天空，随着气球的飘动测量气球下方大气的温湿垂直分布。试验后发现：光栅式仪器获取的数据可以反演，但误差很大；干涉仪式的数据完全不能用，不能反演。
1972年·研制成功8通道的VTPR 所谓分光辐射计是在不同的光谱通道上测量目标能量的仪器。有三种类型，一是光栅式，二是干涉仪式，还有一种是滤光片式。滤光片式分光辐射计的设计比较简单，可靠性强。美国后来研制成功垂直温度廓线辐射计，简称VTPR。VTPR有8个通道，其中6个是15μm CO2吸收通道，一个是窗口通道，一个是水汽通道。VTPR做出来后，1972年安装在NOAA-2气象卫星上发射。这颗卫星是试验性卫星。可以获得全球数据。由于测量误差大到4K，测量数据不能业务使用。但这是分光计的第一次卫星试验。
1976年·研制成功17通道的HIRS-1 1976年，美国又发射了一颗卫星，携带了高光谱分辨率红外辐射计HIRS-1。HIRS-1也还是试验性仪器，有17个通道；增加了一些水汽通道、窗口通道以及4.3μm CO2通道。HIRS-1使用了由辐射致冷器致冷的碲镉汞探测器和锑化铟探测器。
1978年·研制成功20通道的HIRS-2 HIRS-1型后来改进成了HIRS-2型，增加到20通道。HIRS-2既具有试验性，也有业务实用性。它测得温度的误差为2.2K。1978年左右，美国建成了一个TOVS系统――将高分辨率红外探测仪HIRS-2、微波探测仪MSU、平流层探测装置SSU进行了整合。TOVS系统让温度的探测量误差从2.2K降低到2.0K。
1990年代·将HIRS-2改进为HIRS-3 HIRS-2经过不断改进，90年代，改称为HIRS-3。HIRS-3一直用到21世纪初期。
1990年代末·AIRS研制并发射成功 AIRS为一台具有特殊红外探测器面阵的光栅式分光计，探测精度高，但是仍为试验性仪器。
21世纪初·CrIS研制成功并投入试验性使用 CrIS为一台具有红外探测器面阵的干涉分光计，探测精度高，与HIRS-3同时进行业务使用。
技物所分光计研制大事记
1980年：课题组成立
1980年1月2日，在匡定波的指导下，以研制分光计为中心任务的740组正式组建。
组长：张肇先；副组长：王模昌。
1980年-1985年：大气探测红外分光辐射计Ⅰ型机研制
整机负责人：张肇先、王模昌（总体）；王培纲（光学分系统）；朱靖安、唐世豪（机械结构）；王模昌（电子学系统）。
主要成员：马述侃（氘热释电探测器组合件）；许士荣（窄带滤光片）；严义勋（超窄带滤光片）；林学仕、何文莲（探测器的材料和器件）。
所获奖项：1986年中国科学院科技进步奖二等奖；1987年国家科技进步奖二等奖。
1986年-1991年：Ⅱ型机研制
整机负责人：张肇先、王模昌（总体）；王培纲（光学分系统）；杨丽蓉（机械结构）；王模昌（电子学分系统）。
主要成员：刘激鸣、王子孟（碲镉汞探测器组合件的材料和器件）；金刚、陈泉森（锑化铟探测器组合件的材料和器件）；张忠堂（硅探测器组合件）；朱玲心（滤光片）；张祖恭（辐射制冷器）。
所获奖项：1992年中国科学院科技进步奖二等奖。
1992年-1997年：宇宙飞船卷云探测分系统
（上海技物所为负责单位，承担卷云探测仪研制任务；中国人民解放军总参谋部大气环境研究所为合作单位，负责数据处理）
主任设计师：张肇先；副主任设计师：王模昌（负责仪器研制），蒋兴安（负责数据处理）。
主要成员：王培纲（光学分系统）；杨丽蓉（机械结构）；戎雪虎（电子学分系统）；董惠中（可靠性）；梁平治（硅探测器组合件）；郁蕴健（硫化铅探测器组合件）。
所获奖项：1996年中国科学院科技进步奖二等奖；2008年上海市科技进步奖一等奖（技物所为主要单位，负责仪器研制；总参大气环境研究所为合作单位，负责数据处理）；2004年军队科技进步奖二等奖。
1995年-2000年：Ⅲ型机研制
主要成员：张肇先提出总体方案（1997年11月以前）；王模昌负责总体（1997年-2000年）；王培纲（红外与可见光光学）；郁蕴健（近红外光学）；杨丽蓉、袁杰（机械结构）；戎雪虎（电子学）；董惠中（电源）；徐国森、龚海梅（红外探测器）；张凤山（光学薄膜）；梁平治（硅探测器）。
2000年-2008年：风云三号A星机
主任设计师：王模昌；副主任设计师：殷德奎，戎雪虎。
主要成员：袁杰、宋晓伟、李宁刚（机械与运动机构）；王培纲、郁蕴健、王战虎（光学）；董惠中、冷丽国、顾明剑、谢鲲、虞淑平、谢漪、丁琳、黄红星（电子学）；李向阳、龚海梅、贾嘉（红外探测器）；刘定权、张麟、孔令方（光学薄膜）；董德平、杨晓峰（辐射制冷器）；陈永平、郭中原（硅探测器）。
2008年-2010年：风云三号B星机
主任设计师：殷德奎；副主任设计师：袁杰，戎雪虎。
主要成员：宋晓伟、赵晓科、沈人才（机械与运动机构）；王培纲、郁蕴健、吴世祥（光学）；张保梅、王海英、吴志轩、陈雪门（电子学）；李向阳、贾嘉（红外探测器）；刘定权、张麟、孔令方（光学薄膜）；董德平、杨晓峰（辐射制冷器）；郭中原（硅探测器）。
所获奖项：2011年度上海市科技进步奖一等奖。
王模昌，男，1941年生。中国科学院上海技术物理研究所研究员。1960年从江苏省无锡一中考入北京大学、1966年毕业。成绩非常优秀。1966年7月毕业之时，“文革”刚开始，王模昌先是到农场工作，之后1968年到了技物所。很受领导器重，被安排任务重、难度大的工作。分光计这种仪器当时是我们国家没有的，遇到的技术问题，千头万绪。王模昌和团队成员从无到有把它整体设计出来了。风云三号A星的分光计2000年开始研制，当时他已经60岁，但组织上安排他一直工作到2008年卫星发射完成，才办理退休手续。
(戎雪虎提供)