DE1573283C

DE1573283C - Radiometer

Info

Publication number: DE1573283C
Authority: DE
Inventors: Edward Francis Fullerton Calif. Flint (V.StA.)
Original assignee: North American Aviation Corp
Current assignee: North American Aviation Corp
Publication date: 1972-06-08

Description

Die Erfindung betrifft ein Radiometer mit einem. Strahlungsdetektorelement, einem Gehäuse, dessen Innenwand mit einer Schwarzkörperbezugsfläche versehen ist, und dessen Strahlungsdetektorelement an dem einen Ende des Gehäuses zum Empfang von durch dieses fallenden Strahlen angeordnet ist, und mit einem über das entgegengesetzte Ende des Gehäuses bewegbaren Unterbrecher.

Aus der USA.-Patentschrift 2 096 323 ist ein Radiometer bekannt, bei dem der Weg der Strahlung von einer zu messenden Quelle zu einem Detektorelement durch eine rotierende Blende abwechselnd unterbrochen und freigegeben wird. Die dem Detektorelement zugewandte Seite der Blende ist als Spiegel ausgebildet, der bei unterbrochener Meßstrahlung die Strahlung einer Bezugsquelle zum Detektorelement hin reflektiert.

Die deutsche Patentschrift 636 170 beschreibt ein Radiometer, bei dem abwechselnd die zu messende Strahlung und die Bezugsstrahlung mittels einer rbtierenden Blende zu einem Detektorelement geleitet werden, wobei die eine Strahlung über einen konkaven Spiegel und die andere durch eine Öffnung in diesen Spiegel auf das Detektorelement gerichtet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Radiometer mit kompakten Aufbau zu schaffen, bei dem zudem die Reflexion der Eigenstrahlung des Detektorelementes minimal ist, wenn es der Schwarzkörperbezugsfläche ausgesetzt ist.

Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß der Unterbrecher eine konkave, drehbar befestigte Reflexionsfläche zur Reflexion der von der Schwarzkörperbezugsfläche ausgesandten Strahlung und eine Öffnung zum Durchlassen der Strahlung einer externen Strahlenquelle besitzt, die abwechselnd vor das entgegengesetzte Ende des Gehäuses gelangen, und daß den Strahlengang beeinflussende Vorrichtungen einschließlich der konkaven Reflexionsfläche vorgesehen sind, die die Strahlen derart fokussieren, daß bei verdeckter Öffnung praktisch nur die von der Schwarzkörperbezugsfläche ausgehende Strahlung auf den Strahlungsdetektor fällt.

Dadurch, daß die rotierende Blende gleichzeitig als konkave Reflexionsfläche ausgebildet ist, ergibt sich eine äußerst kompakte Anordnung, die, während das Detektorelement der Schwarzkörperbezugsfläche ausgesetzt ist, praktisch die instabile Eigenstrahlung des Detektorelementes unterdrückt. Das erfindungsgemäße Radiometer weist deshalb einen höheren Genauigkeitsgrad als die bekannten Radiometer auf und gestattet eine genaue Messung des Absolutwertes der Strahlung.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Radiometers,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linien 2-2 der Fig. I,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linien 3-3 der Fig. 2,

F i g. 4 ein Blockdiagramm einer Heizungskontrollschaltung, wie sie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1, 2 und 3 verwendet wird und

Fig. 5 eine graphische Darstellung des Ausgangssignals des Radiometers gemäß den Fig. 1 bis 4.

Kur/ gesagt, besteh! das in den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 3, veranschaulichte Ausführungsbeispiel aus einer Detektöranordnung 10 für Infrarotstrahlung, die in einem Gehäuse 20 mit einer konischen Schwarzkörperbezugsfläche sitzt. Die Detektoranordnung 10 enthält ein Detektorelement, das in der kleineren Öffnung des Konus angeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel ist eine kreisförmige Kolli-" matorlinsenanordnung 30 in der größeren kreisförmigen Öffnung des Konus vorgesehen. Eine Temperaturregelung 40 dient dazu, die Schwarzkörper-Bezugsfläche auf konstanter Temperatur zu halten. Eine geeignete Halterungsanordnung 50 stützt das Gehäuse 20, die Detektoranordnung 10 und die Kollimatorlinse 30 fest ab, die sämtlich innerhalb einer drehbar befestigten kugelförmigen Unterbrecheranordnung 60 untergebracht sind. Die Unterbrecheranordnung 60 besitzt diametral gegenüberliegende konkave kugelförmige Unterbrecherelemente. Diese reduzieren die Aufnahme der eigenen reflektierten Strahlung der Strahlungsdetektorelemente während der Schwarzkörperperioden auf ein Minimum.

Im einzelnen besteht die Detektoranordnung 10 für Infrarotstrahlung gemäß F i g. 3 aus einer hyperhemisphären aplanaren Linse 11 mit einem darauf befestigten photoempfindlichen Detektorelement 12.

Auch Infrarotstrahlungsdetektorelemente können

angewendet werden. Das photoempfindliche Element 12 besitzt zwei Ausgangsleitungen 13 und 14. Die Detektoranordnung 10 ist fest in einem Gehäuse 20 untergebracht. Dieses Gehäuse 20 besitzt eine kegelstumpfartig geformte Schwarzkörperbezugsfläche 21, die eine kleine kreisförmige Öffnung 22 an dem einen und eine große kreisförmige Öffnung 23 an dem gegenüberliegenden Ende definiert. Die äußeren Teile des Gehäuses 20 sind aus Wärmeisoliermaterial, damit eine Strahlung außerhalb des Bezugschwarzkörpers 24 vermieden wird. Die kegelstumpfartige Schwarzkörperfläche 21 ist, wie aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht, angerauht und bildet die innere Fläche des dünnen kegelstumpfartigen Körpers 24, der vorzugsweise aus einem Material hergestellt ist, das ein guter Wärmeleiter ist. Eine Öffnung 25 dient zur Aufnahme der Wicklungen 41 und 42 des thermischen Steuersystems 40.

Außerhalb der großen kreisförmigen Öffnung 23 und koaxial mit dem konischen Körper 24 ist ein Flansch 26 angeordnet. Die Kollimatorlinsenanordnung 30 besitzt eine Kollimatorlinse 31, die fest auf dem kreisförmigen Flansch 26 koaxial zu denöffnungen 22 und 23 und der Linse 11 und dem Detektorelement 12 angebracht ist. Ein geeignetes Befestigungsteil 32 für den Wärmeisolator mit einer kreisförmigen Öffnung, die kleiner als der Durchmesser der Linse 31, jedoch größer als der Durchmesser der Öffnung 23 ist, kann zur Befestigung an dem Gehäuse 20 gemäß F i g. 3 verwendet werden.

Ein anderes kegelstumpfförmiges Teil 27 wird zusammen mit dem konischen Körper 24 verwendet und definiert eine konische Ausnehmung 25; es dient zur elektromagnetischen Abschirmung der Wicklungen 41 und 42 des Temperatursteuerungssystems 40, das in der Öffnung 25 untergebracht ist. Die Halterungsanordnung 50 dient zur festen Halterung aller zuvor beschriebenen Elemente. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist ein oberer Haltestift 51 vorgesehen, der sich nach unten durch eine kreisförmige Öffnung 28 im Gehäuse 20 bis zur Auflage auf der äußeren Fläche des konischen Teiles 27 erstreckt. Eine ähnliche kreisför-

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mige Öffnung 29, die koaxial zu der Öffnung 28 ist, det, die identisch in Form und Größe mit einer sphäist in dem Gehäuse 20 zur Aufnahme eines sich nach rischen konkaven Reflexionsfläche 74 des Verschlußoben erstreckenden hohlen Befestigungsstiftes 52 vor- teiles 72 ist. Die Reflexionsfläche 73 wird durch die gesehen, der ebenfalls in Anlage mit der äußeren zwei longitudinal verlaufenden Kanten 75 und 76 Fläche des konischen Teiles 27 kommt. Geeignete 5 Verschlußteiles 71 definiert. In ähnlicher Weise deMittel, beispielsweise eine Schraube, im Gehäuse 20 finieren die Kanten 77 und 78 des Verschlußteiles 72, dienen zur Festlegung der Stifte 51 und 52 relativ die im Bezug zum Krümmungsmittelpunkt C_c longizum Gehäuse 20. Die Stifte 51 und 52 sind in bezug tudinal verlaufen, die Reflexionsfläche 74. Auch die zueinander festgelegt und vorzugsweise in dem glei- Kanten 75 und 76 verlaufen bezüglich des Krümchen Rahmen befestigt. io mungsmittelpunktes C_c longitudinal. Die Kante 76

Der Stift 51 besitzt einen koaxialen kreisförmigen und die Kante 77 verlaufen diametral zueinander, Flansch 53, während der Stift 52 mit einem ähnlichen d. h. daß sie eine Ebene mit dem Krümmungsmittelkreisförmigen Flansch 54 versehen ist, der sich von punkt C_c definieren. Ebenso definieren die Kanten 75 ihm weg erstreckt. Ein Kugellager 55 ist zwischen und 78 mit C₁. eine zweite Ebene, die senkrecht auf dem Flansch 53 und der Unterbrecheranordnung 60 15 der durch die Kanten 76 und 77 definierten ersten vorgesehen. In ähnlicher Weise befindet sich ein Ebene steht. Wie sich deutlich aus F i g. 3 ergibt, sind Kugellager 56 zwischen dem Flanschteil 54 und der die oberen Kanten der Verschlußteile 71 und 72 mit Unterbrecheranordnung 60. Das Kugellager 55 ist dem Basisteil 64 verbunden, während die unteren auf dem Stift 51 und das Kugellager 56 auf dem Kanten der Verschlußteile 71 und 72 mit dem unte-Stift 52 befestigt. Diese Kugellager gestatten eine freie 20 ren Basisteil 61 (Fig. 3) befestigt sind; dies bedeutet, Drehung der Unterbrecheranordnung 60 um ihre daß die Verbindungen in horizontalen Ebenen liegen. Rotationsachse A_n wie sie durch die koaxialen Stifte Die zuvor beschriebenen Kanten 75 bis 78 definie-51 und 52 definiert wird. ren die Reflexionsflächen 73 und 74. Außerdem de-

Die Unterbrecheranordnung 60 besitzt ein unteres finieren die Kante 75 und die Kante 77 eine 90°-Öff-

tellerförmiges Basisteil 61 mit einer kreisförmigen 25 nung 79 in der Unterbrecheranordnung 60, während

Öffnung 62 zur Aufnahme des Stiftes 52. Ein kreis- die Kanten 76 und 78 eine andere 90°-Öffnung 79 a !

förmiger Flansch 63 erstreckt sich abwärts von dem in dieser Anordnung definieren. Die Öffnungen 79 und

Basisteil 61. Der Flansch 63 besitzt einen inneren 79a bilden Öffnungen für den Durchlaß der Strah-

Durchmesser, der geringfügig größer als der Außen- lung und haben dieselbe Größe, Form und Weite wie

durchmesser des Kugellagers 56 ist, und ist koaxial 30 die Reflexionsflächen 73 und 74. Diese Öffnungen

zu der Rotationsachse A_c angeordnet. Die Öffnung 62 werden durch die oberen und unteren Enden zwi-

ist geringfügig kleiner als der Durchmesser des äuße- sehen unteren und oberen Kanten der Basisteile 64

ren Ringes 56a, so daß eine Auflagefläche für das bzw. 61 definiert. Somit ergibt, wie aus Fig. 2 er-

Basisteil 61 lediglich auf dem äußeren Ring 56 a des sichtlich, eine Rotation der Unterbrecheranordnung

Kugellagers 56 gebildet wird. Hierdurch ergibt sich 35 60 mit konstanter Geschwindigkeit gleiche abwech-

eine freie Rotation des Basisteiles 61 und der Unter- selnde Zeitperioden, während denen der Detektor 12

brecheranordnung 60 um den Stift 52. Die Unter- der Strahlung durch entweder die Öffnung 79 oder

brecheranordnung 60 besitzt auch ein oberes teller- 79α, die Linse 31, Linse 11 dnd Element 12 ausge-

förmiges konkaves Basisteil 64. mit einer kreisförmi- setzt ist und Perioden, während denen die Strahlung

gen Öffnung 65 mit einem Durchmesser, der gering- 40 von der Schwarzkörperfläche 21 durch Linse 31 ent-

fügig kleiner als der äußere Ring 55 α des Kugel- weder zur Fläche 75 oder 74 und zum Element 12

lagers 55 ist. Ein kreisförmiger Flansch 66 erstreckt reflektiert wird.

sich aufwärts von dem Basisteil 64 und besitzt einen Das veranschaulichte Ausführungsbeispiel ist be-

inneren Durchmesser, der geringfügig größer als der sonders geeignet zur Erkennung infraroter Strahlung.

Außendurchmesser des Ringes 55 a ist. Durch diese 45 Somit sind die Reflexionsflächen 73 und 74 entweder

Halterung ist die Unterbrecheranordnung 60 drehbar mit Gold beschichtet oder daraus hergestellt, das

um die Rotationsachse A_c gelagert. Auf dem unteren einen hochwirksamen Reflektor für infrarote Strahlen

Basisteil 61 ist koaxial zu den Stiften 51 und 52 ein darstellt.

Zahnrad 67 (Fig. 1 und 3) befestigt. Wie"aus Fig. 1 Das konische Abschirmteil 27 und der konische

ersichtlich, dient das Zahnrad 67 zum Antrieb über 50 Körper 24 definieren die Ausnehmung 25, die eine

Antriebsmittel 80, bestehend aus einem Motor 81, geeignete thermische Regelung enthält. Beim vor-

einer Motorwelle 82 und einem Antriebszahnrad 83 liegenden Ausführungsbeispiel besteht die Tempera-

mit einer gewünschten Drehzahl. turregelung40 aus temperaturempfindlichen Windun-

Die Unterbrecheranordnung 60 besitzt eine Blen- gen 41 und Heizwindungen 42, die abwechselnd um denanordnung 70, die an dem unteren Basisteil 61 55 den dünnen konischen Körper 24 gewickelt sind, und dem oberen Basisteil 64 befestigt und mit diesem Dies bedeutet, wie aus F i g. 2 und 3 ersichtlich, daß drehbar ist. Wie aus den Fig. 1, 2 und 3 hervorgeht, jede zweite Windung eine temperaturempfindliche besitzt diese Blendenanordnung 70 eine erste und Windung 41 ist, während dazwischen jeweils Hcizzweite Blende71 bzw. 72. Wie Fig. 2 zeigt, definie- windungen 42 liegen. Eine Stromversorgung43 speist ren diese Blendenteile 90° einer Kugel mit inneren 60 eine übliche Stromregelung 44. Das Ausgangssignal Reflexionsflächen und einem Krümmungsmittelpunkt, der temperaturempfindlichen Windungen 41 regelt die der bei C_f liegt. Gemäß Fig. 2 und 3 ist dieser Größe des. von der Stromversorgung 43 in die Heiz-Krümmungsmittelpunkt dieser Reflexionsflächen auf wicklungen 42 geschickten Stromes. Somit wird wie der Achse der Kollimatorlinse 31, der Achse der bei jeder üblichen Temperaturregelung beim Anaplanaren Linse 11 und weiterhin des Photoelementes 65 wachsen der Temperatur des konischen Körpers 24 12 und dem konischen Schwarzkörper angeordnet. der an die Heizwicklungen 42 gelegte Strom verrin-Im einzelnen wird das Verschlußteil 71 durch eine gert. Wenn andererseits die Temperatur der tempeinnere sphärische konkave Reflexionsfläche 73 gebil- raturempfindlichen Wicklungen 41 absinkt, wird der

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Strom in den Heizwindungen 42 erhöht. Auf diese position der Blenden. F i g. 2 veranschaulicht die vollübliche Art kann die Temperatur der Schwarzkörper- ständig geschlossene Blende. Während einer derartifläche 21 konstant gehalten werden. Somit ist die gen Periode tritt Infrarotstrahlung zwischen der Infrarotstrahlung dieses Bezugsschwarzkörpers ge- Schwarzkörperfläche 21 durch die Linse 31 auf, die nau bestimmt. 5 von der Konkavfläche 73 zum Detektorelement 12 re-

Die Ausgangsanschlüsse 45 der Wicklung 41 kön- flektiert wird. Der Brennpunkt F_s liegt auf der Linnen durch eine geeignete Öffnung im Teil 27 und dann senachse A_L, und die ganze Strahlung von der durch das hohle Innere des Stiftes 52 und aus diesem Schwarzkörperfläche 21, die durch F_s verläuft, wird heraus geführt werden, wie dies F i g. 3 zeigt. Die von den Flächen 73 oder 74 weg reflektiert, so daß Ausgangsleiter 13 und 14 können ebenfalls durch io sie die Linse 31 parallel zur Linsenachse A_L trifft, eine geeignete Öffnung in dem Gehäuse 20 durch den Hieraus ergibt sich, daß diese Strahlen auf die Linse hohlen Befestigungsstift 53 und aus diesem heraus 31 und die Linse 11 und das Detektorelement 12 in gemäß F i g. 2 und 3 geführt werden. Der Einfach- dem gleichen kegelstumpf artigen Muster auftreffen, heit halber sind diese Leiter jedoch nicht gezeigt. wie bei einer externen Infrarotstrahlung. Derartig

Die Kollimationslinse31 wird dazu verwendet, um 15 reflektierte Strahlen sind in Fig. 2 als R₁ und jR₂

die Strahlen in Richtung zu der infraroten aplanaren veranschaulicht.

Linse 11 und daraufhin zu dem Infrarot-Detektor- Wie sich aus dieser Figur ergibt, verlaufen beide

element 12 zu fokussieren. Die Kollimationslinse 31 Strahlen durch den Brennpunkt F_s, wobei der eine in

bündelt sowohl die Strahlen von einer externeninfrarot- der Nachbarschaft der großen Öffnung 23 und der

quelle als auch von der Schwarzkörperfläche, wie sie 20 andere nahe der kleinen Öffnung 22 ausgeht. Wie ge-

von den Blendenflächen 73 bzw. 74 reflektiert werden. zeigt, verlaufen beide Strahlen durch die Linse 31

Die Infrarotstrahlen, die die Linse 31 erreichen und, nachdem sie von der Fläche 73 reflektiert wur- und parallel zur Achse (A _L) der Linse 31, der Linse den, treffen sie parallel zur Linsenachse A_L auf die 11 und dem Detektor 12 verlaufen, werden in dem Linse 31 auf. Das Eintreten in die Linse 31 parallel Mittelpunkt des Infrarot-Detektor-Elementes 12 fo- 25 zu der Achse hat ein Auftreffen dieser Srtahlen auf kussiert. Außerdem verlaufen Strahlen, die diese dem Detektor 12 in der Nähe des Detektormittel-Linse unter einem vorbestimmten Winkel abhängig punktes zur Folge.

von dem Blickfeld des Linsensystems erreichen, Wie in F i g. 2 gezeigt, verlaufen Strahlen r_x und r₂

durch die Linse 31, die Linse 11 und dann zu der durch die Linse 31, die Linse 11 zum Detektor 12,

einen oder anderen Seite des Infrarot-Detektor-Ele- 30 wenn die Öffnung 79 und 79a eine Bestrahlung von

mentesl2. Da dieser Winkel bei diesem Ausführungs- außen gestatten. Während der Schwarzkörperbezugs-

beispiel sehr klein ist, sollen nur Strahlen diskutiert periode verlaufen die Strahlen R_x und R₂ durch den

werden, die parallel zur Achse der Linse 31 und der Brennpunkt F_s, werden gebrochen und von der Fläche

Linse 11 (als AchseA_L) verlaufen. Die anderenStrah- 73 weg reflektiert. In Fig. 2 ist veranschaulicht, daß

len, die das Detektorelement 12 erreichen, weichen 35 der Strahl R₁ parallel zur Achse A_L reflektiert wird,

nur geringfügig von den parallelen Strahlen ab. auf einem ähnlichen Pfad wie Strahl r₂, und dann

Der Krümmungsmittelpunkt C_c der kugelförmigen durch die Linse 11 zum Detektor 12 gelangt. Es ist

Reflexionsflächen 73 und 74 liegt auf der Rotations- zu beachten, daß der Schwarzkörperstrahl R₂ nach

achse A_c der Unterbrecheranordnung 60. Normaler- Reflexion von der Fläche 73 die Linse 11 unter einem

weise würde der Brennpunkt der Reflexionsflächen 40 sehr kleinen Winkel zum Auftreffen auf den Detektor

73 und 74 in der halben Entfernung zwischen dem 12 erreicht. Während der Schwarzkörperperiode

Krümmungsmittelpunkt C_c und den Reflexionsflächen würde die Strahlung aus diesem Winkel von dem De-

73 und 74 liegen. Bei dem vorliegenden Ausfüh- tektor 12 denselben Weg gehen wie Strahl R₂, jedoch

rungsbeispiel jedoch fällt dieser Punkt in die Mitte in umgekehrter Richtung. Hieraus ergibt sich, daß die

der Linse 31; infolge der Brechung der Linse 31 fällt 45 Reflexion unter diesem Winkel von dem Detektor 12

ein Brennpunkt F_s in die Nähe der Hauptfläche der während einer Schwarzkörperperiode nicht auf die-

Linse, wie dies in F i g. 2 veranschaulicht ist. Außer- sen selbst zurückreflektiert würde. Es ist zu beach-

dem liegt dieser Brennpunkt F_s auf der Achse A_L der ten, daß dieser Winkel sehr klein ist und trotzdem

Linse 31 und 11. Durch diese Anordnung ergibt sich keine Rückreflexion auftritt. Es ergibt sich somit, daß

eine Maximalreflexion von der Schwarzkörperfläche 50 jegliche Reflexion der Eigenstrahlung infolge der

21 und trotzdem eine kompakte Anordnung für die Ausbildung der Reflexionsflächen 73 und 74 äußerst

Blenden 71 und 72. Der Krümmungsmittelpunkt C_c klein ist, insbesondere im Vergleich zu der gesamten

fällt auch auf die Linsenachse A_L, und zwar in deren Schwarzkörperstrahlung.

Schnittpunkt mit der Rotationsachse A_c. Wie schon erwähnt wurde, könnte die Erfindung

Während der Periode, während der entweder die 55 mit einer Detektoranordnung 10 verwendet werden, öffnung 79 und 79 a den Detektor 12 einer äußeren die lediglich einen Infrarotstrahlungsdetektor enthält, Infrarotstrahlung aussetzt, bilden die zuvor diskutier- beispielsweise ein infrarotphotoempfindliches Element ten Parallelstrahlen eine kegelstumpfartige Konfigu- ähnlich dem Detektorelement 12. Diese Elemente radon zwischen Linse 31 endend in Linse 11. Zwei sind gewöhnlich von der Art, die eine Vorspannung Strahlen an den äußeren Extremstellen des obenge- 60 an ihnen verwenden mit einem Widerstand, der von nannten Kegelstumpfes sind in F i g. 2 als Strahlen r_t dem Betrag der Infrarotstrahlungsbelichtung abhängt, und r» gezeigt. Strahlen, die zwischen diesen zwei Deshalb sind die Detektorleiter 13 und 14, wie ge- oder entlang des Umfanges derselben verlaufen, er- zeigt, mit einer Vorspannungsquelle und einem Dereichen ebenfalls den Detektor 12 durch die Linse 11. tektor verbunden, die übliche Mittel zur Messung

Da der Krümmungsmittelpunkt C_c auf der Ro- 65 eines derartigen Spannungsausgleichssignals dar-

tationsachse A_c und der Linsenachse A, liegt, haben stellen.

die Refiexionsflächen 73 und 74 eine feste Beziehung F i g. 5 veranschaulicht eine Ausgangsspannung

zu den Linsen 31 und 11, unabhängig von der Dreh- von dem Detektorelement 12, aufgetragen über der

Belastungszeit der Unterbrecheranordnung 60. Wie in diesem Diagramm gezeigt, bilden die Belichtungen mit äußerer Infrarotstrahlung Täler in dem Spannungswert, während die Schwarzkörperreflexionen die Berge dieser Gleichspannung mit einem Schwarzkörper bei etwa 70° F = etwa 20° C bewirken. Somit kann die Spannungsdifferenz zwischen den Schwarzkörperbezugsspannungsspitzen und den Tälern für externe Infrarotstrahlung, in Fig. 5 als E₁ bezeichnet, ein absolutes Maß für eine externe Infra- ίο rotstrahlung oder die Temperatur sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Radiometer mit einem Strahlungsdetektorelement, einem Gehäuse, dessen Innenwand mit einer Schwarzkörperbezugsfläche versehen ist. und dessen Strahlungsdetektoreletnent an dem einen Ende des Gehäuses zum Empfang von durch dieses fallende Strahlen angeordnet ist, und mit einem über das entgegengesetzte Ende des Gehäuses bewegbaren Unterbrecher, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher (60) eine konkave drehbar befestigte Reflexionsfläche (73) zur Reflexion der von der Schwarzkörperbezugsfläche (21) ausgesandten Strahlung und eine Öffnung (79) zum Durchlassen der Strahlung einer externen Strahlenquelle besitzt, die abwechselnd vor das entgegengesetzte Ende des Gehäuses gelangen, und daß den Strahlengang beeinflussende Verrichtungen einschließlich der konkaven Reflexionsfläche vorgesehen sind, die die Strahlen derart fokussieren, daß bei verdeckter Öffnung praktisch nur die von der Schwarzkörperbezugsfläche ausgehende Strahlung auf den Strahlungsdetektor (12) fällt. . '

2. Radiometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwarzkörperbezugsfläche (21) eine konische Fläche ist, an deren kleinerer Öffnung das Detektorelement (12) zum Empfang von durch das Gehäuse hindurchfallenden Strahlen angeordnet ist, und daß eine die Strahlen auf das Detektorelement richtende Kollimatorlinse (31) in der größeren Öffnung vorgesehen ist, daß die konkave Reflexionsfläche des Unterbrechers (60) sphärisch ausgebildet ist, das die Linse zwischen der Reflexionsfläche und dem Detektorelement liegt und die Refiexionsfläche vor der Linse derart vorbeibewegbar ist, daß das Detektorelcment abwechselnd der externen Strahlung und der von der Schwarzkörperbezugsfläche (21) reflektierten Strahlung ausgesetzt ist, und daß die sphärische konkave Reflexionsfläche (73) und die Linse (31) derart fokussiert sind, daß sie die innere konische Schwarzkörperbezugsfläche auf das Detektorelement reflektieren und andererseits praktisch alle Strahlen, die vom Detektorelement (12) kommen, von einer Rückreflexion auf dasselbe ausschließen.

3. Radiometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsmittelpunkt der sphärischen Reltexionsfläche (73) zwischen der Linse (31) und dem Detektorelement (12) liegt.

4. Radiometer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der effektive Brennpunkt der Rcflexionslläche (73) praktisch auf derjenigen Oberfläche der Linse (11) liegt, die dem Detektorelement (12) benachbart ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 624/140