LT3848B - Method and device for measuring of a materials agsorbing coefficient - Google Patents
Method and device for measuring of a materials agsorbing coefficient Download PDFInfo
- Publication number
- LT3848B LT3848B LTIP1996A LTIP1996A LT3848B LT 3848 B LT3848 B LT 3848B LT IP1996 A LTIP1996 A LT IP1996A LT IP1996 A LTIP1996 A LT IP1996A LT 3848 B LT3848 B LT 3848B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- light
- intensity
- measuring
- mirror
- sample
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Description
Išradimas priklauso optikos sričiai ir gali būti taikomas medžiagų absorbcijos koeficiento spektrinėms charakteristikoms matuoti, ypač tokioms, kurių spektras labai sudėtingas.The invention relates to the field of optics and can be applied to measure the spectral characteristics of the absorption coefficient of materials, especially those of very complex spectra.
Žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas, susidedantis iš krintančios į medžiagą šviesos intensyvumo lo matavimo, praėjusios medžiagą šviesos intensyvumo It matavimo, atsispindėjusios nuo medžiagos šviesos intensyvumo Ir matavimo ir, žinant medžiagos storį d, absorbcijos koeficiento K apskaičiavimo, taikant lygtį:A known method of measuring the absorption coefficient of substances, consisting of measuring the luminous intensity lo falling into the substance, measuring the luminous intensity It passed, reflecting the luminous intensity Ir, and, knowing the thickness of the substance d, calculating the absorption coefficient K using the equation:
K = i Inkilu d It kur lo - krintančios šviesos intensyvumas,K = i Inkilu d Where lo - the intensity of the incident light
Ir - atsispindėjusios šviesos intensyvumas,And - the intensity of the reflected light,
It - perėjusios šviesos intensyvumas, d - medžiagos storis.It is the intensity of transmitted light, d is the thickness of the material.
Žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginys, sudarytas iš monochromatinio šviesos šaltinio, matavimo kameros bei šviesos detektoriaus (Spektrofotometras CO-46 - techninis aprašymas ir eksploatacinės instrukcijos, Leningradas, LOMO, 1982 m.).Known device for measuring the absorption coefficient of materials, consisting of a monochromatic light source, a measuring chamber and a light detector (Spectrophotometer CO-46 - technical description and operating instructions, Leningrad, LOMO, 1982).
Šio absorbcijos koeficiento matavimo būdo ir įrenginio didžiausias trūkumas tas, kad atskirai matuojant tris dydžius - krintančios šviesos intensyvumą Io, atsispindėjusios šviesos intensyvumą Ir ir praėjusios šviesos intensyvumą It - atsiranda sunkumų išlaikyti tas pačias sąlygas, pvz., temperatūrą, bangos ilgį ir pan.The main disadvantage of this absorption coefficient measurement method and device is that the difficulty of maintaining the same conditions, such as temperature, wavelength, etc., when measuring separately the three values - incident light intensity I o , reflected light intensity and transmitted light intensity It.
Artimiausias žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas, kurį sudaro periodiškas šviesos spindulio nukreipimas dviem optiškai ekvivalentiškais, tačiau skirtingais keliais, pastatymas bandinio viename iš paminėtų kelių, abiem keliais sklindančių spindulių nukreipimas į vieną tašką, kuriame vykdomas šviesos intensyvumo registravimas (Instrukcija po eksploatacii IK-Spektrofotometry SPECORD M80/85. Kombinat VEB CarlThe closest known method of measuring the absorption coefficient of materials, consisting of periodically directing a beam of light in two optically equivalent but different paths, is to direct the sample to one of the two path beams at a single point for recording intensity (IK-Spectrophotometry) SPECORD M80 / 85. Kombinat VEB Carl
Zeiss JENA, DDR, 1984, 9-122 p.). Vieno iš spindulių sklidimo kryptis pakeičiama taip, kad į detektorių periodiškai patektų atsispindėję nuo bandinio ir įkritę į tiriamąją medžiagą šviesos spinduliai. Šių signalų santykis yra proporcingas šviesos atspindžio koeficientui R. Absorbcijos koeficientas K apskaičiuojamas taikant lygtį:Zeiss JENA, DDR, 1984, pp. 9-122). The direction of propagation of one of the beams shall be varied such that periodic beams of light reflected from the sample and incident on the test substance are introduced into the detector. The ratio of the following signals is proportional to the reflectance R. The absorption coefficient K is calculated using the equation:
K^lln.1 -R, dK ^ lln. 1 - R , d
kur d - bandinio storis,where d is the thickness of the sample,
R - šviesos atspindžio koeficientas,R is the reflectance of the light,
T - šviesos pralaidumo koeficientas.T - light transmission coefficient.
Artimiausias žinomas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginys sudarytas iš monochromatinės šviesos šaltinio, jo spindulio kelyje pastatyto komutatoriaus su pirmuoju slankiojančiu veidrodėliu, matavimo kameros, išėjimo komutatorius su antru slankiojančiu veidrodėliu ir šviesos detektoriaus (Instrukcija po eksploatacii IK-Spektrofotometry SPECORD M80/85. Kombinat VEB Carl Zeiss JENA, DDR, 1984,9-122 p.).The closest known apparatus for measuring the absorption coefficient of materials consists of a monochromatic light source, a beam-mounted commutator with a first slide mirror, a measuring chamber, an output switch with a second slide mirror, and a light detector (Instructions for use IK-Spectrophotometry SPECORD M80 / 85. Zeiss JENA, DDR, 1984,9-122).
Šio absorbcijos koeficiento matavimo būdo ir įrenginio didžiausias trūkumas tas, kad atskirai matuojami šviesos atspindžio koeficientas R ir šviesos pralaidumo koeficientas T. Šis trūkumas ypač reikšmingas matuojant absorbcijos koeficientą segnetoelektrikuose superlaidininkuose fazinių virsmų srityje, kur yra stipri atspindžio koeficiento R ir pralaidumo koeficiento T priklausomybė nuo temperatūros, kurios maži pokyčiai atskiruose matavimuose duoda didelius matuojamų dydžių skirtumus.The main disadvantage of this absorption coefficient measurement method and device is the separate measurement of the light reflectance R and the light transmission coefficient T. This disadvantage is particularly significant for the measurement of the absorption coefficient of segmented electric superconductors in phase transitions where there is a strong temperature dependence of , which small variations in individual measurements result in large differences in the measured values.
Išradimo tikslas - padidinti medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo tikslumą.The object of the invention is to increase the accuracy of measuring the absorption coefficient of materials.
Šis tikslas pasiekiamas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdu, susidedančiu iš monochromatinės šviesos spindulio komutavimo dažniu ω dviem skirtingais keliais, šviesos detektavimo ir medžiagų absorbcijos koeficiento apskaičiavimo taikant formulę. Skirtingais keliais atėję spinduliai matavimo kameroje sukeičiami vietomis. Spindulių susikirtimo vietoje statomas bandinys ir spinduliai dažniu ω, bet užskubančiu faze 1/3 T, kur T 3 periodas, komutuoja j detektorių, o medžiagų absorbcijos koeficientas skaičiuojamas pagal formulę:This objective is achieved by measuring the absorption coefficient of the substances, consisting of a monochromatic light-beam commutation frequency ω in two different paths, by detecting the light and calculating the absorption coefficient of the substances by applying the formula. The rays coming in different paths are reversed in the measuring chamber. At the intersection of the beams, a sample and beams are coupled to the detector at a frequency ω, but in the accelerating phase of 1/3 T, where T 3 is a period, and the absorption coefficient of the materials is given by:
K = i ln d V kur d - bandinio storis,K = i ln d V where d is the thickness of the sample,
Io - krintančios šviesos intensyvumas,Io - intensity of incident light,
IR - atsispindėjusios šviesos intensyvumas,I R is the intensity of reflected light,
It - perėjusios šviesos intensyvumas.It is the intensity of transmitted light.
Šis tikslas medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo įrenginyje, susidedančiame iš monochromatinės šviesos šaltinio, jo spindulio kelyje patalpinto optinio komutatoriaus su pirmu veidrodėliu, abiejų iš minėto komutatoriaus išeinančių spindulių kelyje patalpintos matavimo kameros bei šviesos detektoriaus ir antrojo veidrodėlio. Matavimo kameroje abiejų spindulių kelyje po atspindžio prizmę, keičiančią spindulius vietomis. Spindulio kelyje tarp tos atspindžio prizmės, kuri kreipia nuo bandinio atsispindėjusį spindulį į detektorių, ir bandinio talpinamas antrasis veidrodėlis.This object is a device for measuring the absorption coefficient of a substance consisting of a monochromatic light source, an optical switch with a first mirror positioned on its path, a measuring chamber and a light detector located on the path of both outgoing radiators and a second mirror. In the measuring chamber, the path of both beams follows a prism of reflection that alternates between beams. In the path of the beam, a second mirror is placed between the reflection prism that directs the beam reflected from the sample to the detector and the sample.
Siūlomo medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdo ir įrenginio dėka visi trys matuojami dydžiai (krintančios į bandinį šviesos intensyvumas Io, perėjusios bandinį šviesos intensyvumas It ir atsispindėjusios nuo bandinio šviesos intensyvumas Ir) matuojami kartu ir keičiant norimą parametrą (bangos ilgį, temperatūrą ir pan.) nustatome absorbcijos koeficiento priklausomybę nuo šio parametro.Due to the proposed method and device for measuring the material absorption coefficient, all three measured values (incident light intensity Io, transmitted light intensity It and reflected light intensity Ir) are measured together and by changing the desired parameter (wavelength, temperature, etc.) dependence of the absorption coefficient on this parameter.
Išradimas iliustruojamas brėžiniais, kur Fig. 1 vaizduoja įrenginio struktūrinę schemą, Fig. 2 - pirmojo ir antrojo veidrodėlio slankiojimo amplitudžių laiko diagramos.The invention is illustrated in the drawings, in which FIGS. 1 is a block diagram of the device, FIG. 2 - Time diagrams of the sliding amplitudes of the first and second mirrors.
Medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas susideda iš monochromatinės šviesos spindulio komutavimo dažniu ω dviem skirtingais keliais į matavimo kamerą, kurioje skirtingais keliais atėję minėti spinduliai sukeičiami vietomis. Tų spindulių kelių susikirtimo vietoje talpinamas bandinys ir spinduliai dažniu ω, bet užskubančiu faze 1/3 T (kur T - periodas) komutuojami, detektuojami ir pagal gautus šviesos intensyvumus medžiagų absorbcijos koeficientas K apskaičiuojamas pagal lygtį (1):The method of measuring the absorption coefficient of materials consists of a monochromatic beam of light switching at a frequency ω of two different paths into a measuring chamber in which the said paths are alternately displaced by different paths. At the intersection of these beams, the sample and the beams are commutated, detected at the frequency ω, but in the accelerating phase 1/3 T (where T is the period), and the absorbance K of the materials is calculated from the light intensities obtained by equation (1):
K = Ilnkrlg^ d It kur d - bandinio storis, lo - krintančios šviesos intensyvumas,K = Ilnkrlg ^ d Where d is the thickness of the sample, lo is the intensity of the incident light,
Ir - atsispindėjusios šviesos intensyvumas,And - the intensity of the reflected light,
IT - perėjusios šviesos intensyvumas.I T - intensity of transmitted light.
Siūlomą įrenginį sudaro monochromatinis šviesos šaltinis 1, šviesos spindulio komutatorius 2, kreipiantis spindulį dviem skirtingais keliais, pirmasis slankiojantis veidrodėlis 3, matavimo kameroje 4 esančios dvi atspindžio prizmės 5 ir 6, sukeičiančios spindulių skilimo kelius vietomis, antrasis slankiojantis veidrodėlis 7, šviesos detektorius 8 (Fig. 1). Tiriamasis bandinys 9 talpinamas dviejų spindulių susikirtimo vietoje.The proposed device comprises a monochromatic light source 1, a light beam commutator 2 guiding the beam in two different paths, a first sliding mirror 3, two reflection prisms 5 and 6 in the measuring chamber 4 alternating beam paths, a second sliding mirror 7, a light detector 8 ( Figure 1). The test sample 9 is placed at the intersection of the two beams.
Medžiagų absorbcijos koeficiento matavimo būdas realizuojamas šiuo būdu: monochromatinės šviesos spindulys, išėjęs iš šviesos šaltinio 1, patenka į šviesos spindulio komutatorių 2, kuriame įtaisytas pirmasis, slankiojantis dažniu ω, veidrodėlis 3, kuriuo spindulys periodiškai kreipiamas vienu ar kitu sklidimo keliu į matavimo kamerą 4. Matavimo kameroje dviem atspindžio prizmėmis 5 ir 6, patalpintomis abiejuose galimuose šviesos sklidimo keliuose, šviesos spindulių sklidimo keliai sukeičiami vietomis ir antruoju veidrodėliu 7, slankiojančiu tuo pačiu dažniu ω, kaip ir pirmasis veidrodėlis 3, bet skirtinga pradine faze, kreipiami skirtingais keliais atėję spinduliai į šviesos detektoriųThe method of measuring the absorption coefficient of the materials is realized as follows: the ray of monochromatic light emitted from the light source 1 enters the light beam commutator 2 having a first mirror sliding at frequency ω, which periodically guides the beam into one or another propagation path 4 In the measuring chamber, two reflection prisms 5 and 6, located on each of the two possible paths of light propagation, are reversed and the second mirror 7 sliding at the same frequency ω as the first mirror 3 but with different initial phases, to the light detector
8. Tiriamasis bandinys 9 talpinamas matavimo kameroje 4, spindulių susikirtimo vietoje.8. The test sample 9 is placed in the measuring chamber 4 at the intersection of the beams.
Laiko momentu ti veidrodėlis 3 yra spindulio sklidimo kelyje, o veidrodėlis 6 - ne. Tuomet spindulys iš šviesos šaltinio 1 į detektorių 8 patenka pereidamas tiriamąjį bandinį 9 ir jo intensyvumas It (Fig. 2).At a time point ti, mirror 3 is in the path of beam propagation and mirror 6 is not. Then the beam from the light source 1 to the detector 8 passes through the test sample 9 and its intensity It (Fig. 2).
Laiko momentu t2 veidrodėlis 3 patraukiamas iš spindulių sklidimo kelio, o veidrodėlis 6 yra spindulio sklidimo kelyje. Tuomet šviesos spindulio, patenkančio į detektorių 8, intensyvumas Iq.At time t 2, the mirror 3 is pulled out of the beam path, and the mirror 6 is in the beam path. The intensity of the light beam entering the detector 8 is then Iq.
Laiko momentu t3 veidrodėliai 3 ir 6 patraukti iš spindulių sklidimo kelio. Šviesos spindulys iš šviesos šaltinio 1 į detektorių 8 patenka atsispindėdamas nuo bandinio 9 ir jo intensyvumas Ir.At time t3, mirrors 3 and 6 are pulled out of the beam path. The light beam from the light source 1 to the detector 8 is reflected by the sample 9 and its intensity Ir.
Pagal detektuotus intensyvumus It, Io, Ir ir įvertina absorbcijos 5 koeficientus panaudojant (1) lygtį.Based on the detected intensities It, Io, Ir and, estimate the absorption coefficients by using equation (1).
Tokiu būdu siūlomo matavimo būdo ir įrenginio dėka visi trys matuojami dydžiai (krintančios į tiriamąją medžiagą šviesos intensyvumas - Io perėjusios tiriamąją medžiagą šviesos intensyvumas - It ir atsispindėjusios nuo tiriamos medžiagos šviesos intensyvumas - Ir) matuojami kartu, dėl to eliminuojama paklaida, atsirandanti dėl skirtingų sąlygų ir padidinamas absorbcijos koeficiento matavimo tikslumas.In this way, due to the proposed measurement method and device, all three measured quantities (luminous intensity incident to the test substance - luminous intensity passed through the test substance - It and reflected light from the test substance - Ir) are measured together, thus eliminating the error resulting from different conditions. and increases the measurement accuracy of the absorption coefficient.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LTIP1996A LT3848B (en) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Method and device for measuring of a materials agsorbing coefficient |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LTIP1996A LT3848B (en) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Method and device for measuring of a materials agsorbing coefficient |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LTIP1996A LTIP1996A (en) | 1996-01-25 |
LT3848B true LT3848B (en) | 1996-04-25 |
Family
ID=19721390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LTIP1996A LT3848B (en) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | Method and device for measuring of a materials agsorbing coefficient |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LT (1) | LT3848B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4710B (en) | 1998-12-23 | 2000-10-25 | Algirdas Audzijonis | An optic device for the investigations of phase transitions in crystals |
-
1994
- 1994-07-12 LT LTIP1996A patent/LT3848B/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4710B (en) | 1998-12-23 | 2000-10-25 | Algirdas Audzijonis | An optic device for the investigations of phase transitions in crystals |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LTIP1996A (en) | 1996-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4999014A (en) | Method and apparatus for measuring thickness of thin films | |
US5255075A (en) | Optical sensor | |
EP0057718A1 (en) | Method and apparatus for photometric detection in fluids | |
US7064828B1 (en) | Pulsed spectroscopy with spatially variable polarization modulation element | |
KR100340457B1 (en) | Circular Dichroism, Optical Rotation and Absorption Spectrum Measurement Methods and Dichometers | |
EP0176826A2 (en) | Method and apparatus for dual-beam spectral transmission measurements | |
LT3848B (en) | Method and device for measuring of a materials agsorbing coefficient | |
US4555178A (en) | Method for the measurement of the difference in the optical properties dependent on the light direction of two samples | |
US7295325B2 (en) | Time-resolved measurement technique using radiation pulses | |
US5751419A (en) | Optical delay apparatus | |
JPH0694602A (en) | Spectral photographing device for detecting absorption of modulated electromagnetic wave based on ultrasonic wave | |
CA2173564C (en) | Method of and device for measuring the refractive index of wafers of vitreous material | |
RU2247969C1 (en) | Spectral ellipsometer | |
SU823989A1 (en) | Device for measuring absolute reflection and transmission factors | |
SU813204A1 (en) | Device for measuring absolute reflection factor | |
KR102693325B1 (en) | Multifunctional ellipsometer | |
KR102029824B1 (en) | Multi channel optical profiler based on ellipsometry | |
SU1055973A1 (en) | Spectral photometer | |
SU1483286A1 (en) | Interference spectral instrument | |
RU1824547C (en) | Reflectometer for concave mirrors | |
SU914943A1 (en) | Apparatus for measuring spectral reflectances | |
SU408159A1 (en) | DOUBLE-BLOCK PHOTOMETER | |
RU2033603C1 (en) | Method of measurement of reflection factor | |
SU1045004A1 (en) | Anisotropic material polarization property investigation device | |
RU2172945C2 (en) | Gear measuring transmission coefficient of optical plate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 19990712 |