RU1807348C - Способ измерени абсолютного коэффициента отражени - Google Patents

Abstract

Использование: спектрофотометри , исследовани  дл  точных измерений коэффициентов отражений/меньших 0,1. Сущность изобретени : монохроматический пучок излучени  дел т на два пучка, направл ют пучки на призменные системы полного внутреннего отражени  (сравнительную трехкратного и измерительную двукратного ) с измер емым образцом. При этом измен ют и нормируют масштаб шкалы абсолютного коэффициента отражени  путем введени  в сравнительный канал в сочетании с призменными системами оптического нейтрального ослабител  с абсолютным коэффициентом пропускани  То , где п - целое число, нормирующее пор док диапазона измер емого абсолютного коэффициента отражени  R. Это позво- л ет считывать измер емую величину непосредственно со шкалы регистрирующего прибора с учетом масштаба. 1 ил. .

Description

СП

с

Изобретение относитс  к спектрофото- метрии и может использоватьс  дл  точных измерений малого значени  абсолютного коэффициента отражени .

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  абсолютного коэффициента отражени  в области значений, меньших ,0,1, при сохранении простоты и удобства измерений.

Сущность изобретени  по сн етс  чер- т ежом,. на котором представлено устройство дл  измерени  абсолютного коэффициента отражени .

Устройство содержит последовательно расположенные на оптической оси источник 1 излучени , щелевой монохроматор2, приемник 3 излучени  блоком 4 усилени  сигнала и регистрирующим прибором 5. Между монохроматор.ом 2 и приемником 3 излучени  расположены подвижные 6 и 7 и неподвижные 8 и 9 зеркала дл  разделени  монохроматического пучка излучени  на

два пучка, образующих сравнительный и измерительный каналы. В процессе измере- ни  между зеркалами 6 и 9 может быть введен в сочетании с призменными системами (последовательно со сравнительной призменной системой трехкратного полного внутреннего отражени , состо щей из призм 10 и 11), оптический нейтральный ослабитель 12 с нормированным абсолютным коэффициентом.пропускани  Т0 , где п - целое число, нормирующее пор док диапазона измер емого абсолютного коэффициента отражени . Между зеркалами 8 и 7 в процессе измерений может быть введена призменна  система двукратного полного внутреннего отражени , содержаща  призмы 13 и 14, симметрично расположенные относительно измер емого образца 15,

. Перва  от источника 1 излучени  призма 10 в сравнительной системе выполнена с четырьм  рабочими гран ми, две из которых  вл ютс  гран ми полного внутреннего от-.

со

О 4 GJ

Јь 00

ражени , а втора  по ходу пучка грань полного внутреннего отражени  перпендикул рна ее входной грани. Втора  призма 11 в сравнительной системе и обе призмы 13 и 14 в измерительной системе выполнены с трем  рабочими гран ми, одна из которых  вл етс  гранью внутреннего отражени . При этом входные и выходные грани всех четырех призм перпендикул рны оптической оси пучка. Оптические длины пути в воздушных промежутках между призмами, а также между соответствующими гран ми в системах равны между собой. Дл  создани  одинаковых условий работы призмы 10, 11.13 и 14 выполнены из одного и того же материала, а зеркала 6-9 - с одинаковым коэффициентом отражени .

Использование в сочетании с призме- ными системами нейтрального, например сетчатого, оптического ослабител  с нормированным коэффициентом пропускани  Т0 , где п - целое числа, соответствующее пор дку диапазона измер емого абсо- лютного коэффициента отражени , позвол ет получать непосредственно на шкале регистрирующего прибора результат измерени  абсолютного коэффициента отражени , учитыва  при этом лишь изменение масштаба шкалы.

Способ реализуют следующим образом. Излучение от источника 1 проходит через монохроматор 2, и зеркалами 6-9 пучок излучени  делитс  на два пучка, формиру  сравнительный и измерительный каналы и направл   пучки на приемник 3 излучени . Усилителем 4 усиливают сигналы с приемника , соответствующие интенсивности пучков , прошедших каналы, регистрируют сигналы прибором 5. Регулиру  интенсивность пучка источником 1 и щел ми моно- хроматора 2, а усиление сигналов регулируют усилителем 4 до получени  на шкале регистрирующего прибора с обоих каналов поочередно сигнала 0, соответствующего абсолютному коэффициенту отражени , равному 1, ввод т в соответствующие каналы призменные системы: сравнительную, состо щую из призм 10 и 11 в сочетании с оптическим нейтральным ослабителем 12, имеющим абсолютный коэффициент пропускани  Т0 , где п - целое число, нормирующее пор док диапазона измер емого абсолютного коэффициента отражени , и измерительную, состо щую из призм 13 и 14, расположенных симметрично относительно измер емого образца 15. Одинаковым дл  обоих каналов увеличением интенсивности монохроматического пучка и коэффициента усилени  сигнала с приемника излучени ,

устанавливают по шкале регистрирующего прибора сигнал 0, вызываемый пучком, прошедшим сравнительный канал, и регистрируют по шкале прибора сигнал И,

вызываемый пучком, прошедшим измерительный канал, и соответствующий измер емому абсолютному коэффициенту отражени , при этом масштаб шкалы абсолютного коэффициента отражени  прибора

нормируют по абсолютному коэффициенту пропускани  оптического нейтрального ослабител .

Поскольку шкалу прибора нормируют по абсолютному коэффициенту отражени ,

то измер емый абсолютный коэффициент отражени  регистрируют непосредственно по шкале прибора в дол х от единицы или в %, учитыва  при этом множитель Т0, изме- н ющий в Г масштаб шкалы.

Техническа  эффективность изображени  по сравнению с прототипом состоит в следующем.

Расширен диапазон измерени  за счет обеспечени  возможности точного измерени  абсолютного коэффициента отражени , меньшего 0,1 при сохранении простоты и удобства измерений.о

По сравнению со способом измерени  малого относительного коэффициента отражени  данный способ позвол ет обходитьс  без образцов сравнени  (эталонов) и благо- дар  этому новому свойству решать проблему выбора эталонов с абсолютным коэффициентом отражени , меньшим 0,03.

При этом призменные системы полного внутреннего отражени  в сочетании с нейтральными оптическими ослабител ми, например сетчатыми, используемые в за вл емом способе обладают по

сравнению с эталонами абсолютного

коэффициента отражени  следующими

преимуществами: пренебрежимо малой за: висимостью коэффициента пропускани  от

длины волны ослабл емого излучени ; возможностью расчета и изготовлени  оптических ослабителей с .заранее заданным коэффициентом пропускани , например с Т0 10, где п - целое число, что позвол ет при измерени х выбирать оптимальный.

масштаб регистрации малых значений абсолютного коэффициента отражени  и выполн ть условие соизмеримости; стабильностью коэффициента пропускани  во времени; независимостью коэффициента

пропускани  от состо ни  пол ризации пучка в каналах.

Способ повышает удобство измерений,

- так как позвол ет проводить измерени  и

автоматическую запись малых значений аб срлютного коэффициента отражени  в удобном масштабе, в широкой области спектра и при этом обходитьс  без математической обработки результатов измерений.

Формул а изо бретени   Способ измерени  абсолютного коэф- фициента отражени , заключающийс  в том, что монохроматический пучок излучени  дел т на два пучка, направл ют их поочередно на приемник излучени , соединенный с регистрирующим прибором, и регистрируют величины его сигналов, измен ют интенсивности пучков и коэффициент усилени  приемника излучени  до регистрации на шкале регистрирующего прибора величины сигнала с приемника излучени  1о, соответствующего абсолютному коэффициенту отражени , равному 1, затем указанные пучки излучени  направл ют соответственно на сравнительную призмен- ную систему трехкратного полного внутреннего отражени  и измерительную призменную систему двукратного полного внутреннего отражени  с измер емым образцом , регистрируют интенсивность пучка на выходе сравнительной призменной системы трехкратного полного внутреннего отражени  и измен ют интенсивность пучков на входе в эту систему и коэффициент усилени  приемника излучени  до регистрации величины сигнала с приемника излучени , равного 0, а затем регистрируют интенсивность пучка на выходе измерительной призменной системы двукратного полного внутреннего отражени  с измер емым образцом путем регистрации соответствующей величины сигнала И-приемника излучени  по шкале регистрирующего прибора , по которому суд т о величине абсолютного коэффициента отражени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений в область коэффици; ентов отражений, меньших 0,1 при сохранении простоты и удобства измерений, перед направлением пуска излучени  на сравнительную призменную систему трехкратного полного внутреннего отражени  пучок излучени  ослабл ют в То 1 раз нейтральным ослабителем, где п - целое число, нормирующее пор док диапазона измер емого абсолютного коэффициента отражени  R, а о величине абсолютного коэффициента отражени  R суд т с учетом соотношени  R tiT0.