RU2111461C1

RU2111461C1 - Luminous intensity meter

Info

Publication number: RU2111461C1
Authority: RU
Inventors: М.И. Федоров; В.А. Шорин; С.В. Маслеников; С.К. Корнейчук
Original assignee: Вологодский Политехнический Институт
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1998-05-20

Abstract

FIELD: metering ultraviolet radiation dose in medicine, that of the sun in scientific research, environmental control; determining luminous intensity under laboratory and industrial conditions. SUBSTANCE: meter has photodetector built around Ga-As - copper phthalacyanine heterojunction and recording instrument operating in short-circuit current or photoelectromotive force mode. EFFECT: enlarged functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам регистрации видимого и ультрафиолетового (УФ) излучения средней и низкой интенсивности, в частности, может быть использовано для измерения дозы ультрафиолетового излучения в медицине, в научных исследованиях и экологии, при измерении УФ-излучения Солнца, а также для определения интенсивности светового излучения в лабораторных и производственных условиях. The invention relates to devices for detecting visible and ultraviolet (UV) radiation of medium and low intensity, in particular, can be used to measure the dose of ultraviolet radiation in medicine, in scientific research and ecology, when measuring the UV radiation of the Sun, and also to determine the light intensity radiation in laboratory and industrial conditions.

Известны измерители интенсивности светового излучения, включающие приемник светового излучения и регистрирующее устройство. Known meters of light intensity, including a light detector and a recording device.

Недостатком этих измерителей интенсивности светового излучения является отсутствие возможности измерения интенсивности излучения в ультрафиолетовой области и в видимой области при интенсивности излучения выше 300 Вт/м² [1, 2, 3].The disadvantage of these light intensity meters is the inability to measure the radiation intensity in the ultraviolet region and in the visible region when the radiation intensity is above 300 W / m ² [1, 2, 3].

Известно устройство для регистрации светового излучения, состоящее из приемника излучения, индикатора, возбудителя колебаний, генератора переменного тока и регистрирующего устройства [4]. A device for recording light radiation, consisting of a radiation receiver, indicator, oscillator, alternator and recording device [4].

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности измерения низких уровней интенсивности в видимой области и интенсивности УФ-излучения в области 200 - 360 нм. The disadvantage of this device is the inability to measure low levels of intensity in the visible region and the intensity of UV radiation in the region of 200 - 360 nm.

В предлагаемом измерителе интенсивности светового излучения фотоприемник излучения выполнен на основе гетероперехода из арсенида галлия (GaAs) и фталоцианина меди (CuP_c). Регистрирующее устройство выполнено, например, в виде прибора магнитоэлектрической системы.In the proposed light intensity meter, the radiation photodetector is made on the basis of a heterojunction of gallium arsenide (GaAs) and copper phthalocyanine (CuP _c ). The recording device is made, for example, in the form of a magnetoelectric system device.

Новым в предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом является приемник светового излучения на основе гетероперехода из арсенида галлия (GaAs) и фталоцианина меди (CuP_c) и регистрирующее устройство, что позволило измерять низкие уровни интенсивности светового излучения в видимой области и интенсивности УФ-излучения области 200 - 360 нм. Следовательно, можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение обладает признаком "новизны".New in the proposed device compared to the prototype is a light radiation detector based on a heterojunction from gallium arsenide (GaAs) and copper phthalocyanine (CuP _c ) and a recording device, which made it possible to measure low levels of light radiation in the visible region and UV radiation intensity of 200 - 360 nm. Therefore, we can conclude that the proposed technical solution has a sign of "novelty."

При анализе выбранных аналогов отличительного признака: приемник светового излучения выполнен на основе гетероперехода из арсенида галлия (GaAs) и фталоцианина меди (CuP_c), обнаружено не было, поэтому можно сделать вывод о наличии в предлагаемом решении признака "существенное отличие".When analyzing the selected analogues of the distinguishing feature: the light radiation detector was made on the basis of a heterojunction from gallium arsenide (GaAs) and copper phthalocyanine (CuP _c ), it was not found, therefore, we can conclude that there is a sign of "significant difference" in the proposed solution.

На чертеже показан предлагаемый измеритель интенсивности светового излучения. The drawing shows the proposed light intensity meter.

Измеритель состоит из приемника 1 излучения, измерителя 2, переключателей 3 и 4 и диапазона измерения, регистров 5 и 6 переключателя 7. The meter consists of a radiation receiver 1, meter 2, switches 3 and 4 and the measuring range, registers 5 and 6 of switch 7.

Фотоприемник обладает спектральной фоточувствительностью в диапазоне длин волн от 200 до 1000 нм, заключен в пластмассовый корпус и присоединяется к регистрирующему устройству шнуром с розеткой, обеспечивающей правильную полярность соединения. Светочувствительная поверхность приемника в случае измерения средних и высоких интенсивностей составляет 4 см², а при измерении низких интенсивностей 0,25 см². Измеритель 2 имеет две шкалы: для измерения интенсивности светового излучения в видимой области и для измерения интенсивности светового излучения в ультрафиолетовой области. Переключение производится переключателями 3 и 4. Для градуировки шкал использованы резисторы 5 и 6. При измерении низких (от 10^-1 до 10^-3 Вт/м²) интенсивностей светового излучения в видимой области и ультрафиолетовой области в качестве регистрирующего устройства используется индикатор с дополнительным источником питания от сети или автономно от батарейки типа "Крона".The photodetector has spectral photosensitivity in the wavelength range from 200 to 1000 nm, is enclosed in a plastic case and connected to the recording device with a cord with a socket that ensures the correct polarity of the connection. The photosensitive surface of the receiver in the case of measuring medium and high intensities is 4 cm ² , and when measuring low intensities, 0.25 cm ² . Meter 2 has two scales: for measuring the intensity of light radiation in the visible region and for measuring the intensity of light radiation in the ultraviolet region. Switching is performed by switches 3 and 4. To calibrate the scales, resistors 5 and 6 are used. When measuring low (from 10 ^-1 to 10 ^-3 W / m ² ) light intensities in the visible region and ultraviolet region, an indicator with an additional recording device is used a power source from the mains or autonomously from a Krona battery.

Пример 1. Приемник излучения выполнен на основе гетероперехода из GaAs и CuP_c и имеет освещаемую площадь 5 см². Видимое излучение от лампы накаливания или солнечное излучение в области 400 - 1000 нм падает на приемник 1, подключенный к измерителю 2, работающему в режиме тока короткого замыкания, сопротивление которого много меньше внутреннего сопротивления фотоприемника. Школа измерителя 2 проградуирована в Вт/м². Измеритель фиксирует интенсивность излучения в пределах от 3 до 300 Вт/м² (переключатель 3 замкнут). Для измерения большей интенсивности излучения используют переключатель 4. Максимальная измеренная интенсивность составляет 3000 Вт/м². При градуировании шкалы измерителя использованы резисторы 5 и 6.Example 1. The radiation receiver is made on the basis of a heterojunction of GaAs and CuP _c and has an illuminated area of 5 cm ² . Visible radiation from an incandescent lamp or solar radiation in the region of 400 - 1000 nm falls on a receiver 1 connected to a meter 2 operating in the short-circuit current mode, the resistance of which is much less than the internal resistance of the photodetector. School meter 2 is graduated in W / m ² . The meter records the radiation intensity in the range from 3 to 300 W / m ² (switch 3 is closed). To measure a higher radiation intensity, use switch 4. The maximum measured intensity is 3000 W / m ² . When calibrating the meter scale, resistors 5 and 6 are used.

Пример 2. Приемник излучения выполнен на основе гетероперехода из GaAs и CuP_c и имеет освещаемую площадь 5 см². УФ-излучение, например, от лампы ДРТ240 в области 200 - 400 нм, пропускаемое через фильтр УФС-1, падает на приемник, подключенный к измерителю, шкала которого проградуирована в Вт/м². Измеритель работает в режиме тока короткого замыкания и фиксирует интенсивность в пределах от 0,1 до 50 Вт/м² (переключатель 7 замкнут).Example 2. The radiation detector is made on the basis of a heterojunction of GaAs and CuP _c and has an illuminated area of 5 cm ² . UV radiation, for example, from a DRT240 lamp in the region of 200 - 400 nm, passed through a UFS-1 filter, falls on a receiver connected to a meter whose scale is calibrated in W / m ² . The meter operates in a short circuit current mode and records the intensity in the range from 0.1 to 50 W / m ² (switch 7 is closed).

Пример 3. Приемник излучения выполнен на основе гетероперехода из GaAs и CuP_c и имеет освещаемую площадь 0,25 см². УФ- или видимое излучение малой интенсивности падает на фотоприемник, подключенный к милливольтметру, шкала которого проградуирована в Вт/м². Производят измерения интенсивности излучения в пределах от 10^-1 до 10^-3 Вт/м².Example 3. The radiation receiver is made on the basis of a heterojunction of GaAs and CuP _c and has an illuminated area of 0.25 cm ² . UV or visible radiation of low intensity is incident on a photodetector connected to a millivoltmeter, the scale of which is calibrated in W / m ² . Measure radiation intensity in the range from 10 ^-1 to 10 ^-3 W / m ² .

Изобретение позволяет производить измерения интенсивности ультрафиолетового излучения в медицине, экологии, при изучении озонового слоя и ультрафиолетового излучения Солнца, а также позволяет измерять освещенность рабочего места в учебных заведениях и на производстве. Отличается простотой в обращении и низкой стоимостью. The invention allows to measure the intensity of ultraviolet radiation in medicine, ecology, in the study of the ozone layer and ultraviolet radiation of the Sun, and also allows you to measure the illumination of the workplace in educational institutions and in production. It is characterized by ease of use and low cost.

Claims

A light emission intensity meter comprising a radiation detector and a recording device, characterized in that the radiation detector is made on the basis of a heterojunction of gallium arsenide and copper phthalocyanine.