JP3470269B1 - Transmittance measurement method - Google Patents

Transmittance measurement method

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JP3470269B1
JP3470269B1 JP2002222465A JP2002222465A JP3470269B1 JP 3470269 B1 JP3470269 B1 JP 3470269B1 JP 2002222465 A JP2002222465 A JP 2002222465A JP 2002222465 A JP2002222465 A JP 2002222465A JP 3470269 B1 JP3470269 B1 JP 3470269B1
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light beam
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Abstract

【要約】 【課題】 光透過性を有するセルや、フィルタの、円筒
形状で、細管の透過率の測定を、プレート状フィルタの
透過率で代替することなく、測定対象自体を直接測定し
て、透過率を求める方法の提供。 【解決手段】 細管の外側に光源を、細管の内側に受光
面を載置して、光源からの光は平行光束(9)にして細
管内に入射させ、管壁を通り出射した出射光束(10)
を前記受光面で受光するようにし、受光面の面積が平行
光束の断面積に等しく、さらに、前記受光面が細管中央
位置(12)にあることを特徴とする。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To directly measure a measurement object itself without substituting the transmittance of a thin tube in a cylindrical shape of a cell or a filter having optical transparency with the transmittance of a plate filter. Providing a method for determining transmittance. SOLUTION: A light source is placed outside a thin tube, and a light receiving surface is placed inside the thin tube. Light from the light source is made into a parallel light beam (9) and made to enter the inside of the thin tube, and an emitted light beam emitted through a tube wall (9). 10)
Is received by the light receiving surface, the area of the light receiving surface is equal to the cross-sectional area of the parallel light beam, and the light receiving surface is located at the narrow tube center position (12).

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、光透過性を有する
光学セルや、耐候光性試験装置に用いられる人工光源の
発光部を取り巻くフィルタ等の透過率を測定する方法に
関する。より詳細には、セルや、フィルタの形状が円筒
状である細管の透過率測定方法に関するものである。 【0002】 【従来の技術】光透過性を有し、透過率の測定を必要と
するものには、分光老化試験装置や、分光光度計などに
用いられる光学セルがあり、測定対象を入れる容器とし
て、セル自体の光透過性は測定の前提条件となる。 【0003】また、耐候光性試験装置について言えば、
人工光源を取り巻くフィルタがある。人工光源がカーボ
ンアーク灯式の場合は、放電発光する上下対のカーボン
を包囲するための、ガラス製のグローブであったり、ラ
ンプハウスを形成するプレート状のガラスフィルタであ
ったりする。一方、人工光源がロングアークタイプのキ
セノンランプである場合は、キセノンガスが封入された
発光管を冷却するための内筒と、外筒を組み合わせた円
筒状フィルタである。メタルハライドランプも略同様の
フィルタを用いる。これらのグローブや、ガラスフィル
タ又は円筒状フィルタを透過した光が試料に照射され
る。上述したランプからの光は、試験対象に応じた立ち
上がり波長の分光分布であることが要請されており、ま
た、ランプ及びフィルタの経時変化もあるため、フィル
タの透過性は重要な試験要素である。 【0004】このフィルタなどの透過性を確認するた
め、測定器による透過率測定がなされる。従来、図6に
示したように、光源からの光を平行光束にしてプレート
状の測定対象試料にあて、透過した光を光源と一直線上
にある受光器(積分球)で受光し、測定する。これに対
し、曲面を有する試料の分光透過率測定の例として、特
開平11−142241号公報に、試料である被検レン
ズの直後に積分球を載置した構成が示されているが、本
発明の測定対象のように、曲面を有する試料が、円筒形
状で小半径の細管である場合、同様な構成は不可能であ
る。 【0005】すなわち、前記キセノンランプのインナー
フィルタは、外形14mmや外径18mmという細い円
筒状フィルタが実用されており細管の一方の側面に光
源、他方の側面に受光器を置いて測定したとしても、光
源からの光は、フィルタを二枚、すなわち管壁を二度透
過した状態の光となり、受光器に至る光路途中の光の拡
散も多く、正確な透過光の測定ができないという問題点
があった。 【0006】一般に、光源からの平行光は、管壁から入
射屈折し、試料を透過して出射する時に再度屈折し、拡
散光となる。また、光源を円筒内側に入れて、凹面から
入射した光を凸面から出射させた場合も拡散光となる。
特開平7−92020号公報には、放射強度測定に関
し、発光体から発せられた光が発光管を透過した光の軌
跡が平行光束ではないことから、測定位置を補正する補
正手段を構ずる複雑な測定方法が示されている。細管の
透過率測定においても、入射した平行光束を透過平行光
束として受光することは困難であると考えられていた。 【0007】そこで、従来は、細管と同じ材質、同じ厚
みのプレート状フィルタの透過率を測定し、測定された
値を細管の透過率とみなしてきた。すなわち細管自体を
測定することは行われてこなかった。 【0008】また、耐候光試験途中におけるフィルタの
透過率の変化は、フィルタ自体を測定しなければなら
ず、無論、プレート状フィルタで代替することも不可能
である。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点に鑑みてなされたものであり、したがって、本発明の
目的は、光透過性を有するセルや、フィルタの、円筒形
状で、細管の透過率の測定を、プレート状フィルタの透
過率で代替することなく、測定対象自体を直接測定し
て、透過率を求める方法の提供をすることにある。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明者らは、試行錯誤のうえ、測定細管に対する
入射光束と、細管内に出射した出射光束とに対する光学
的考察から得られた新たな知見をもとに、本発明の透過
率測定方法を、以下のように構成した。 【0011】すなわち、細管の外側に光源を載置し、細
管内に受光面を載置して、光源からの平行光束を細管に
入射させ、細管内へ出射した光を細管内の受光面で受光
する透過率測定方法であって、前記平行光束を延長した
軌跡と、前記出射光束が交差する位置において、前記平
行光束の断面積と前記出射光束の断面積がほぼ等しく、
その位置が細管の中心にあるという新たな知見である。 【0012】そこで、本発明の手段は、入射光束が出射
する細管内壁と前記細管の中心位置との間に反射手段を
置いて前記出射光束を反射させ、前記細管外壁から該反
射手段までの距離、及び該反射手段から受光面までの距
離の和が細管の外半径に等しい位置に受光面を置いたこ
とを特徴とする。 【0013】本発明によれば、細管に入射する平行光束
を、細管での屈折、空気層での屈折に対する何ら補正手
段を講ずることなく、細管の透過率を測定できる測定方
法である。 【0014】さらに、細管内の反射手段と受光面の位置
を特定できることによって、細管の測定箇所を選ばず透
過率測定ができる方法である。 【0015】 【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して詳細に説明する。本発明の透過率測定方法は、細管
の外側に光源を、細管の内側に受光面を載置して、光源
からの光は平行光束にして細管内に入射させ、管壁を通
り出射した光を前記受光面で受光するようにする。すな
わち、前記細管内壁と前記細管中心との間に反射手段を
置いて出射光束を反射させ、反射手段から細管外壁まで
の距離、及び反射手段から受光面までの距離の和が細管
の外半径に等しい位置に受光面を置いて、前記平行光束
の断面積にほぼ等しい断面積の前記出射光束を測定する
ことが好ましいとするものである。さらに詳述する。 【0016】図1は、本発明による透過率測定方法を示
す実施例1の構成図である。図1において、細管(1)
の外側に載置した図示しない光源の光は、平行光束
(9)とし、細管(1)に入射させ、管壁(6)を透過
した光は細管内へ出射する。出射した光束(10)は、
細管内置いた図示しない受光器で受光される。 【0017】ここで、細管(1)へ入射する平行光束
(9)を(A)、細管内への出射する出射光束(10)
を(B)、細管中央位置(12)の出射光束(11)を
(C)とする。 【0018】図1に示されたように、出射直後の出射光
束(B)は拡散光(13)である。平行光束(A)は、
管壁(6)で屈折し、収束するように進み、細管内壁で
再度屈折し出射され、拡散光となる。これを具体的に図
2に示す。 【0019】図2は、外径30mmの細管において、管
壁の肉厚(t)が1.0mm、2.0mm、及び5.0
mmの場合に、出射光束(B)がどのように進むかを軌
跡によって示した図である。ここから、細管の透過率測
定に関して、拡散光を安定して測定するための新たな知
見を得て、本発明に至ったものである。なお、図中、平
行光束(A)の細管の中心を通る光軸(8)をx軸、こ
のx軸に垂直に細管中心で交わる直線をy軸としてあ
る。 【0020】即ち、細管内に出射する光束(B)は、出
射時に屈折し、光軸(8)に平行する平行光束(A)を
延長した軌跡(破線で示す)に対し、平行ではないこと
が、図に示されている。しかし、出射光束(B)は更に
進んで平行光束(A)を延長した軌跡(破線)と交差す
ることがわかる。そして、この交差している点がy軸上
にプロットされることが見出される。 【0021】そこで、平行光束(A)の直径を5、1
0、15、20mmとしたとき、出射光束(B)と出射
光束(C)の各直径を計算し、更に出射光束(B)及び
出射光束(C)に対する平行光束(A)の比を計算して
みた。表1に、その結果を示す。なお、数字は小数点以
下4桁目を四捨五入してある。 【0022】 【表1】 【0023】即ち、本発明者らの得た新たな知見は、表
1に示した細管の中央の位置での出射光束(C)に対す
る平行光束(A)の比である。表に見る通り、細管の中
央の位置での出射光束(C)に対する平行光束(A)の
比は1を超えないものである。したがって、細管の中央
の位置における出射光束(C)の単位面積当たりの光強
度は、入射する平行光束(A)の単位面積当たりの光の
強度に等しいか、又は0.1%以内の誤差であることが
判明した。特に入射する平行光束が直径5mmを超えな
い場合、細管中央位置での出射光束(C)と、平行光束
(A)の断面積は等しくなっているため、正確な透過率
測定が可能であることが判る。 【0024】前述した従来の積分球による測定例から
は、管壁(6)を透過した光を受光する場合、細管凹面
へ出射した直後の光を受光することが想定されるが、表
1に示すように、出射直後の出射光束(B)に対する平
行光束(A)の比は1より大である。従って、管壁に近
接する位置で受光すると、単位面積当たりの光の強度
(密度)は、入射する平行光束よりもかえって高い値が
出る結果となっている。このことから、出射光束(C)
に対する平行光束(A)の比が1を越えない位置に受光
面をくことが好適であると考えられる。 【0025】そこで、表1の計算データを得るに至った
光学的考察を、図3を用いて説明する。なお、図3の
(a)において、細管の中心を通る平行光束の光軸をx
軸、細管の中心を通り前記光軸に垂直な軸をy軸とし、
x軸と、y軸の交点を点Oとする。そして、細管へ平行
光束が入射する点を点lとし、点lの座標を(x、y
)とする。そして、管壁を透過し、細管内側へ出射す
る点を点mとし、点mの座標を(x、y)とする。
図3の(b)は(a)の一部拡大図である。 【0026】図3に示されたように、平行光束(A)
は、点lで管壁に入射し、屈折して進み、点mで再屈折
して、細管内に出射する軌跡をたどる。そこで、点lに
おける入射角と、屈折角を求める。入射角をi、屈折
角をi1’とし、細管中心すなわち点Oと、点lのなす
角をα、点Oと点mのなす角をαとすると、入射角
は点Oと点lのなす角αに等しいから、入射角i
は数1によって与えられる。 【0027】 【数1】 【0028】点lにおける屈折角i1’は数2によって
与えられる。 【0029】 【数2】 【0030】次に、点lの座標(x,y)は、数3
及び数4のように表される。 【0031】 【数3】 【0032】 【数4】 【0033】点lから屈折して点mへ向かう軌跡、即ち
点lと点mを結ぶ直線を、y=ax+bとすると、図3
の(b)から、傾きは、a=tan(i−i1’)、切
片は、b=y−axとなる。 【0034】点mは細管の内半径(P/2−t)(但し
tは管壁の肉厚)の円と、前記y=ax+bとの交点で
あるから、点mの座標を(x、y)とすると、点m
を通る円x+y=(P/2−t)と、点mを通る
直線y=ax+bを連立させてこれを解くと、数5、数
6、数7が得られる。 【0035】 【数5】 【0036】 【数6】 【0037】 【数7】 ここで、中心点Oと点mのなす角αは 【0038】 【数8】 【0039】であるから、点mにおける入射角をi
屈折角をi2’とすると、数9及び数10のようにな
る。 【0040】 【数9】 【0041】 【数10】 【0042】ここで、出射光束(B)は拡散光であるか
ら、y軸上に受光面を置いたとすると、出射光束(B)
の軌跡がy軸と交わる点を求めることができる。この点
mとy軸を結ぶ直線をy=cx+dとすると、図3の
(b)から、傾きcは数11 【0043】 【数11】 【0044】であり、y軸との交点の座標は(0、d)
と表せ、したがって交点dは数12、 【0045】 【数12】 【0046】によって求めることができる。この点d
が、表1における出射光束(C)の受光半径を示すもの
である。 【0047】上記に示したような計算によって、前記表
1は、外径30mmの細管について得られた結果である
が、図5は、さらに外径60mm、及び100mmにつ
いて、算出して得られた計算データテーブルである。こ
れによっても、細管の中央の位置での出射光束(C)に
対する平行光束(A)の比は1.000となっており、
細管の中央位置に受光面をおくことによって、平行光束
ほぼ同じ断面積で受光することができることが了解さ
れる。また、前記した外径14mmや、外径18mmと
いう円筒状インナーフィルタの透過率の測定も可能であ
る。 【0048】次に、本発明の実施例として、図4に管壁
(6)を透過し、細管内へ出射された光の受光面の位置
関係を示す。図4の受光面(4)は、前述したように、
光学的考察におけるy軸上の細管中央位置(12)にあ
るが、実施上、受光器は、光路途上に反射手段(3)を
載置することによって、受光面(4)が虚像となる対
象位置に光面(15)を載置することができる。 【0049】図4に見るように、細管内壁と細管中心
の間に反射手段を置いた時に、反射手段(3)中心と
管中心との距離をa、同じく反射手段(3)の中心と管
壁(6)外側の距離をbとすると、aとbの和は、円筒空
間の外半径に等しく、この関係は光面(15)位置に
おいても同様である。細管の外半径をrとすると、受光
(15)の位置は、数13で表わされる。 【0050】 【数13】 【0051】即ち、受光面(15)において、入射する
平行光束と同一の断面積の出射光束を受光できることを
示しているよって、細管の外径、肉厚の異なる細管で
も測定が可能である。 【0052】 【発明の効果】本発明の方法は、上述した構成からなる
ので、正確な細管の透過率測定ができる効果を奏する。 【0053】すなわち、本発明の透過率測定方法によっ
て、従来行えなかった測定困難な細管である円筒状フィ
ルタの透過率測定を直接に測定できるという大きな効果
が得られた。 【0054】本発明によれば、曲面を有する細管の透過
率測定をフラットなフィルタの透過率測定値で代替する
ことなく、細管内部に受光機能を入れて直接測定が可能
となったことは、より正確な細管の透過率測定ができる
という顕著な効果を有する。 【0055】さらに、本発明によれば細管に入射する
平行光束を、細管での屈折、空気層での屈折に対する何
ら補正手段を講ずることなく、断面積が等しいか、ほぼ
等しい出射光束として測定し、容易に細管の透過率を測
定できる効果を有する測定方法である。 【0056】また、本発明によれば、耐候光試験の途中
におけるフィルタの経時変化を透過率の変化で確認する
場合に、円筒状のフィルタ自体の測定をすることは不可
能であったが、これを可能にした効果は非常に大きい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0001] BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a light transmitting property.
Optical cells and artificial light sources used in weather resistance test equipment
A method to measure the transmittance of a filter or the like surrounding the light emitting part
Related. More specifically, the shape of the cell or filter is cylindrical
The present invention relates to a method for measuring the transmittance of a thin tubular tube. [0002] 2. Description of the Related Art It has light transmittance and requires measurement of transmittance.
For example, spectrophotometers and spectrophotometers
There is an optical cell to be used,
Thus, the light transmission of the cell itself is a prerequisite for measurement. [0003] As for the weather resistance test apparatus,
There is a filter surrounding the artificial light source. Artificial light source is carb
In the case of the arc lamp type, the upper and lower carbon
A glass glove to surround the
This is a plate-shaped glass filter that forms a
Or On the other hand, if the artificial light source is a long arc type key
Xenon lamp filled with xenon gas
A circle combining an inner tube and an outer tube for cooling the arc tube
It is a cylindrical filter. Metal halide lamps are almost the same
Use a filter. These gloves and glass fills
The light that has passed through the filter or cylindrical filter
You. The light from the lamps described above
There is a demand for the spectral distribution of the rising wavelength.
Since the lamp and filter also change over time,
Is an important test factor. [0004] To confirm the permeability of this filter and the like.
Therefore, the transmittance is measured by a measuring instrument. Conventionally, in FIG.
As shown, the light from the light source is converted into a parallel
The transmitted light in a straight line with the light source
The light is received by the light receiving device (integrating sphere) in the above and measured. Against this
As an example of spectral transmittance measurement of a sample with a curved surface,
Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 11-142241 discloses a test lens
Configuration with an integrating sphere placed immediately after the
A sample having a curved surface, such as the measurement object of the invention, is cylindrical.
A similar configuration is not possible for small tubes with small radius.
You. That is, the above-mentioned xenon lamp inner
The filter is a thin circle with an outer diameter of 14 mm and an outer diameter of 18 mm
Cylindrical filters are in practical use,Light on one side of the tubule
Source and the receiver on the other side
Light from the source is transmitted through two filters, twice through the tube wall.
Light that has passed through the optical path, and
Difficult to measure transmitted light accurately
was there. In general, parallel light from a light source enters through a tube wall.
Refracts when it passes through the sample and exits.
Diffuse light. Also, put the light source inside the cylinder, and from the concave surface
When the incident light is emitted from the convex surface, the light is also diffused light.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-92020 discloses radiation intensity measurement.
The light emitted from the illuminator moves through the arc tube.
Since the trace is not a parallel light beam, a supplementary correction for the measurement position is made.
A complex measurement method that provides a correct measure is shown. Tubule
In the transmittance measurement, the incident parallel light beam is
It was considered difficult to receive light as a bundle. Therefore, conventionally, the same material and the same thickness as the thin tube are used.
The transmittance of the filter was measured and measured.
The value has been taken as the capillary transmission. In other words, the tubule itself
No measurement has been performed. In addition, during the weathering light test,
Changes in transmittance must be measured on the filter itself
Of course, it is impossible to substitute a plate filter
It is. [0009] The present invention addresses such problems.
The present invention has been made in view of the
The purpose is to make cells or filters with optical transparency
Measurement of the transmittance of the capillary tube with the plate filter.
Measure the measurement target directly without substituting
Another object of the present invention is to provide a method for determining the transmittance. [0010] [MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]
In addition, the present inventors, after trial and error,
Optics for incident light beam and outgoing light beam emitted into the thin tube
Of the present invention based on new findings obtained from
The rate measurement method was configured as follows. That is, the light source is placed outside the thin tube,
Place the light-receiving surface inside the tube and convert the parallel light flux from the light source into a thin tube.
Light incident on the tube and received by the light-receiving surface inside the tube
A transmittance measuring method, wherein the parallel light beam is extended.
At the position where the trajectory intersects the emitted light beam, the flat
The cross-sectional area of the line beam andThe cross-sectional areas of the emitted light beams are substantially equal,
It is a new finding that the position is at the center of the capillary. [0012]Therefore, the means of the present inventionIncident light beam exits
Reflecting means between the inner wall of the thin tube to be formed and the center position of the thin tube.
To reflect the emitted light beam, and to reflect the light beam from the outer wall of the thin tube.
And the distance from the reflecting means to the light receiving surface.
Place the light-receiving surface at a position where the sum of the separation is equal to the outer radius of the capillary.
And features. According to the present invention, a parallel light beam incident on a thin tube
To correct for refraction in the capillary and refraction in the air layer.
Measurement method that can measure the transmittance of a thin tube without taking steps
Is the law. Further, the position of the reflection means and the light receiving surface in the thin tube
The ability to identify the
This is a method that can measure excess ratio. [0015] BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
And will be described in detail. The transmittance measurement method of the present invention
Place the light source on the outside of the
The light from the tube is made into a parallel light beam, made to enter the narrow tube, and passed through the tube wall.
The emitted light is received by the light receiving surface.sand
WachiReflecting means between the inner wall of the capillary and the center of the capillary.
To reflect the emitted light beam from the reflection means to the outer wall of the thin tube
The sum of the distance of
Place the light receiving surface at a position equal to the outer radius of the
The cross section ofAlmostMeasuring the outgoing luminous flux of equal cross-sectional area
Is preferred. Further details will be described. FIG. 1 shows a transmittance measuring method according to the present invention.
1 is a configuration diagram of a first embodiment. In FIG. 1, a thin tube (1)
The light from the light source (not shown) placed outside the
(9), incident on the thin tube (1) and transmitted through the tube wall (6)
The emitted light exits into the thin tube. The emitted light beam (10)
Inside a small tubeToThe light is received by the placed light receiver (not shown). Here, a parallel light beam incident on the thin tube (1)
(9) (A), outgoing luminous flux (10) outgoing into the thin tube
(B), and the emitted light beam (11) at the capillary center position (12)
(C). As shown in FIG. 1, the emitted light immediately after the emission
Bundle (B) is diffused light (13). The parallel beam (A) is
Refracted at the tube wall (6), proceeded to converge, and at the inner wall of the capillary
The light is refracted and emitted again and becomes diffused light. This is specifically illustrated
It is shown in FIG. FIG. 2 shows a thin tube having an outer diameter of 30 mm.
Wall thickness (t) of 1.0 mm, 2.0 mm, and 5.0
mm, how the emitted light flux (B) proceeds.
It is the figure shown by the trace. From here, the measurement of the transmittance of the capillary
New information for stable measurement of diffused light
This is what led to the present invention. In the figure,
The optical axis (8) passing through the center of the thin tube of the row light beam (A) is the x-axis,
A straight line that intersects the center of the thin tube perpendicular to the x axis of
You. That is, the light beam (B) emitted into the thin tube is emitted.
A parallel light beam (A) that is refracted at the time of irradiation and is parallel to the optical axis (8)
Not parallel to the extended trajectory (indicated by the dashed line)
Is shown in the figure. However, the emitted light beam (B) further
Intersects a trajectory (broken line) that extends and advances the parallel light flux (A)
You can see that And this intersecting point is on the y-axis
To be plotted. Therefore, the diameter of the parallel light beam (A) is set to 5, 1
When the distance is 0, 15, and 20 mm, the emitted light flux (B) and the emitted light
Calculate each diameter of the light flux (C), and further calculate the output light flux (B) and
Calculate the ratio of parallel light flux (A) to outgoing light flux (C)
saw. Table 1 shows the results. The numbers are after the decimal point
The last 4 digits are rounded off. [0022] [Table 1] That is, the new findings obtained by the present inventors are shown in Table 1.
For the emitted light beam (C) at the center position of the thin tube shown in FIG.
Is the ratio of the parallel luminous flux (A). As you can see in the table
The parallel light flux (A) with respect to the output light flux (C) at the center position
The ratio should not exceed 1. Therefore, the center of the capillary
Light intensity per unit area of the emitted light beam (C) at the position
The degree is the light per unit area of the incident parallel light flux (A).
Equal to the strength or within 0.1% error
found. In particular, the incident parallel light beam should not exceed 5 mm in diameter.
In this case, the outgoing light beam (C) at the center of the capillary and the parallel light beam
Since the cross-sectional areas of (A) are equal, accurate transmittance
It turns out that measurement is possible. From the above-described measurement example using the conventional integrating sphere,
When receiving light transmitted through the tube wall (6),
Although it is assumed that the light immediately after being emitted to the
As shown in FIG. 1, the output light flux (B)
The ratio of the row luminous flux (A) is greater than one. Therefore, close to the tube wall
When light is received at the touching position, the light intensity per unit area
(Density) is higher than the incident parallel light beam
It has come out. From this,Outgoing light flux (C)
AgainstParallel light flux (A)Where the ratio of does not exceed 1Light reception
FacePlaceIt is considered preferable to use Then, the calculation data of Table 1 was obtained.
Optical considerations will be described with reference to FIG. In addition, FIG.
In (a), the optical axis of the parallel light beam passing through the center of the capillary is x
Axis, the axis passing through the center of the capillary and perpendicular to the optical axis is the y-axis,
The point of intersection of the x axis and the y axis is point O. And parallel to the capillary
The point where the light beam enters is point l, and the coordinates of point l are (x1, Y
1). Then, the light passes through the tube wall and exits to the inside of the thin tube.
Is a point m, and the coordinates of the point m are (x2, Y2).
FIG. 3B is a partially enlarged view of FIG. As shown in FIG. 3, the parallel light flux (A)
Is incident on the tube wall at point l, proceeds refracted, and re-refracted at point m
Then, the trajectory of emission into the thin tube is traced. So at point l
Angle of incidence and refraction angle. Incident angle i1,refraction
The corner1 'Between the center of the capillary, ie, point O, and point l
The angle is α1, The angle between point O and point m is α2Then the incident angle
i1Is the angle α between point O and point l1The incident angle i
1Is given by Equation 1. [0027] (Equation 1) Refraction angle i at point l1 'Is given by
Given. [0029] (Equation 2) Next, the coordinates (x1, Y1) Is the number 3
And Equation 4 [0031] (Equation 3) [0032] (Equation 4) A locus refracted from the point l toward the point m, that is,
Assuming that a straight line connecting the point 1 and the point m is y = ax + b, FIG.
From (b), the slope is a = tan (i1−i1 '), Off
The piece is b = y1-Ax1Becomes The point m is the inner radius of the capillary (P / 2-t) (where
t is the intersection of the circle with the wall thickness of the tube wall) and y = ax + b.
Therefore, the coordinates of the point m are (x2, Y2), The point m
Circle x passing through2+ Y2= (P / 2-t)2Pass through point m
Solving the straight line y = ax + b at the same time gives
6, Equation 7 is obtained. [0035] (Equation 5) [0036] (Equation 6) [0037] (Equation 7) Here, the angle α between the center point O and the point m2Is [0038] (Equation 8) Therefore, the incident angle at the point m is i2,
Refraction angle is i2 'Then, as shown in Equations 9 and 10,
You. [0040] (Equation 9) [0041] (Equation 10) Here, is the outgoing light beam (B) a diffuse light?
If the light receiving surface is placed on the y-axis, the emitted light flux (B)
Can be obtained at the point where the trajectory intersects the y-axis. This point
Assuming that a straight line connecting the m and y axes is y = cx + d, FIG.
From (b), the slope c is [0043] [Equation 11] And the coordinates of the intersection with the y-axis are (0, d)
Therefore, the intersection d is [0045] (Equation 12) Can be obtained by This point d
Indicates the light receiving radius of the emitted light beam (C) in Table 1.
It is. By the above calculation, the above table is obtained.
1 is a result obtained for a thin tube having an outer diameter of 30 mm.
However, FIG. 5 further shows an outer diameter of 60 mm and an outer diameter of 100 mm.
And a calculation data table obtained by calculation. This
As a result, the output light flux (C) at the center of the capillary becomes
The ratio of the parallel light beam (A) to the light beam is 1.000,
By placing the light receiving surface in the center of the thin tube, the parallel light flux
WhenAlmostIt is understood that light can be received with the same cross-sectional area
It is. In addition, the above-mentioned outer diameter of 14 mm and outer diameter of 18 mm
It is also possible to measure the transmittance of the cylindrical inner filter.
You. Next, as an embodiment of the present invention, FIG.
(6) The position of the light receiving surface of the light transmitted through and emitted into the thin tube
Show the relationship.In FIG.The light receiving surface (4) is, as described above,
On the y-axis in optical considerationsAt the center of the thin tube (12)
However, in practice, the light receiver is provided with a reflecting means (3) on the optical path.
By placingTheA pair in which the light receiving surface (4) is a virtual image
In the elephant positionReceivingA light surface (15) can be placed. As can be seen in FIG.Tubule centerWhen
When the reflection means is placed between the center of the reflection means (3)Fine
Pipe center andIs the distance between a and the center of the reflecting means (3) and the tube.
Assuming that the distance outside the wall (6) is b, the sum of a and b is
Equal to the outer radius betweenReceivingOn the light surface (15)
It is the same as above. Assuming that the outer radius of the capillary is r,
surface(15)Is represented by Expression 13. [0050] (Equation 13) That is, the light is incident on the light receiving surface (15).
That it can receive an outgoing beam with the same cross-sectional area as a parallel beam.
Shows.Therefore, it is possible to use thin tubes with different outer diameters and wall thicknesses.
Can also be measured. [0052] The method of the present invention has the above-described structure.
Therefore, there is an effect that the transmittance of the thin tube can be accurately measured. That is, according to the transmittance measuring method of the present invention,
Therefore, a cylindrical tube, which is a thin tube difficult to measure
Great effect of directly measuring the transmittance of the filter
was gotten. According to the present invention, transmission of a thin tube having a curved surface
Replacing transmittance measurements with transmittance measurements on flat filters
Direct measurement possible by incorporating a light receiving function inside the thin tube without using
The result is that more accurate capillary transmittance measurement is possible.
It has a remarkable effect. Further, according to the present invention,,Incident on the tubule
What is the difference between parallel light flux and refraction in a capillary tube and air layer?
The cross-sectional areas are equal without taking any corrective measuresOr almost
equalMeasured as outgoing luminous flux to easily measure the transmittance of a thin tube
This is a measurement method having an effect that can be determined. Further, according to the present invention, during the weathering test,
Check the time-dependent change of the filter by the change in transmittance
Measurement of the cylindrical filter itself is not possible
Although it was effective, the effect that made this possible is very large.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明による実施例1における光束の位置関係
を示す構成図である。 【図2】管壁を出射した光束が進む軌跡を示した図であ
る。 【図3】入射平行光束の軌跡による光学的説明図であ
る。 【図4】本発明の受光器の位置関係を示す図である。 【図5】外径60mm、及び外径100mmについて各
光束を算出した計算データテーブルである。 【図6】従来の透過率測定装置の構成図である。 【符号の説明】 1 細管 2 光源 3 反射手段 4 受光面 5 試料 6 管壁 7 受光器 8 光軸 9 平行光束(A) 10 出射光束(B) 11 出射光束(C) 12 細管中央位置 13 拡散光 14 透過率測定装置 15 光面
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram showing a positional relationship of a light beam according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a trajectory of a light beam emitted from a tube wall; FIG. 3 is an optical explanatory diagram based on a trajectory of an incident parallel light beam. FIG. 4 is a diagram showing a positional relationship of a photodetector of the present invention. FIG. 5 is a calculation data table in which each light flux is calculated for an outer diameter of 60 mm and an outer diameter of 100 mm. FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional transmittance measuring device. [Description of Signs] 1 Thin tube 2 Light source 3 Reflecting means 4 Light receiving surface 5 Sample 6 Tube wall 7 Light receiver 8 Optical axis 9 Parallel light beam (A) 10 Outgoing light beam (B) 11 Outgoing light beam (C) 12 Center position of thin tube 13 Diffusion light 14 transmittance measuring device 15 receiving light surface

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01M 21/00 - 21/01 G01M 21/17 - 21/61 G01M 11/00 - 11/08 G01N 21/84 - 21/958 PATOLIS──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01M 21/00-21/01 G01M 21/17-21/61 G01M 11/00-11/08 G01N 21 / 84-21/958 PATOLIS

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 耐候光性試験装置に用いられる円筒状細
管の光学セル、及び/又は光学フィルタの透過率測定に
関するもので、細管の外側に光源を載置し、細管内に受
光面を載置して、光源から細管の中心を通る平行光束を
細管に入射させ、細管内へ出射した出射光束を受光する
透過率測定方法であって、前記細管の中心と、前記細管
内壁との間に反射手段を置いて、前記出射光束を反射さ
せ、前記細管外壁から該反射手段までの距離、及び該反
射手段から受光面までの距離の和が細管の外半径に等し
い位置に受光面を載置したことを特徴とする透過率測定
方法。
(57) [Claims 1] The present invention relates to measurement of transmittance of an optical cell and / or an optical filter of a cylindrical thin tube used in a weathering test device, and a light source is mounted outside the thin tube. Then, a light receiving surface is placed in the thin tube, a parallel light flux passing through the center of the thin tube from the light source is incident on the thin tube, and a transmittance measurement method for receiving the emitted light beam emitted into the thin tube, comprising: And a reflecting means disposed between the inner wall of the thin tube to reflect the emitted light beam, and the sum of the distance from the outer wall of the thin tube to the reflecting means, and the distance from the reflecting means to the light receiving surface is the outer radius of the thin tube. A light transmittance measuring method characterized in that a light receiving surface is placed at a position equal to the above.
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