SU113184A1

SU113184A1 - Device for measuring the amount of light energy scattered in the medium under study

Info

Publication number: SU113184A1
Application number: SU567075A
Authority: SU
Inventors: В.И. Кузнецов
Original assignee: В.И. Кузнецов
Priority date: 1957-02-19
Filing date: 1957-02-19
Publication date: 1957-11-30

Description

В существующих приборах дл измерени величины рассе нного света как осветитель, так и приемник раслоложены в исследуемой среде.In existing instruments for measuring the amount of scattered light, both the illuminator and the receiver are laid out in the test medium.

Производить такими приборами измерени под малыми углами по отношению к световому лучу крайне затруднительно, так как приемник реагирует на бликовую картину до тех пор, пока пучок света осветител не переместитс с объектива приемника. Избежать этого влени можно лишь путем увеличени габаритов прибора и больших потерь света.It is extremely difficult to make measurements with small angles with respect to the light beam with such devices, since the receiver reacts to the glare pattern until the light beam of the illuminator moves from the receiver lens. This effect can only be avoided by increasing the size of the device and large losses of light.

Предлагаемый прибор не имеет указанного недостатка. Прибор позвол ет производить более точные измерени величины рассе нной в исследуемой среде световой энергии и под меньшими углами, чем известные приборы.The proposed device does not have the specified disadvantage. The instrument allows more accurate measurements of the amount of light energy scattered in the medium under study and at smaller angles than the known instruments.

Это достигаетс трансформацией углов рассе ни таким образом, что световой пучок осветител направлен под утлоу, полного внутреннего отражени или близким к нему на границу двух сред с различными показател ми преломлени , большим у исследуемой среды, где расположен осветитель, и меньшим у среды, в которой расположен приемник. В качестве рассеивающей среды в приборе использована вода.This is achieved by transforming the angles of scattering in such a way that the light beam of the illuminator is directed under the utl, the total internal reflection or close to it on the border of two media with different refractive indices, greater in the medium under study, and smaller in the medium in which located receiver. Water is used as a scattering medium.

Трансформаци углов иллюстрируетс на фиг. 1 и 2The transformation of the corners is illustrated in FIG. 1 and 2

из которых видно, что луч рассе нного света, расход шийс под углом 3 , равным Г, с пр мым светом в воде, в воздухе расходитс с направлением пр мого света уже на угол А, равным 10°.from which it is clear that the beam of scattered light, the expenditure of the rays at an angle of 3, equal to Г, with direct light in water, in air diverges from the direction of direct light by an angle A equal to 10 °.

Нар ду с этим убывание отношени интенсивности преломленного света к интенсивности падающего т- с уменьшением угла Ь (фиг. 2)Along with this, the decrease in the ratio of the intensity of refracted light to the intensity of the incident light t, with a decrease in the angle b (Fig. 2)

облегчает задачу создани фотоэлектрического прибора, сокраща диапазон изменени регистрируемого светового лотока.eases the task of creating a photovoltaic device by reducing the range of variation of the detected light path.

. /г., где :i arcsin -.. / y, where: i arcsin -.

id id

Устройство прибора и его действие по сн етс схемой фиг. 3.The device of the device and its action is illustrated in FIG. 3

Основными элементами прибора вл ютс осветитель и фотоэлектрический приемник.The main elements of the instrument are the illuminator and the photoelectric receiver.

Осветитель 1, содержащий объектив 2, диафрагмы 5 и 4, конденсор 5, лампы накаливани 6 с модул тором 7, создает мало расход щийс модулированный пучок света, распростран ющийс в исследуемой среде. Пада на внутреннюю поверхность защитной прозрачной пластинки 8 под углом, несколько большим угла полного внутреннего отражени на границе среда-воздух, пр мой свет пучка претерпевает полное внутреннее отражение от наружной поверхности пластинки 8, а рассе нный под углом -5 свет частично выходит под углом А к новерхности пластинки и попадает в объектив фотоэлектрического приемника 9.The illuminator 1, comprising a lens 2, diaphragms 5 and 4, a condenser 5, an incandescent lamp 6 with a modulator 7, creates a slightly diverging modulated beam of light propagating in the medium under study. The pads on the inner surface of the protective transparent plate 8 at an angle, slightly larger angle of total internal reflection at the medium-air interface, direct light of the beam undergoes total internal reflection from the outer surface of plate 8, and the light scattered at an angle -5 partially comes out at an angle A to the surface of the plate and into the lens of the photoelectric receiver 9.

Интенсивность света, выход щего на поверхность пластинки 8, и соотнощени между углами Д и 3 сохран ютс в приборе примерно такими же, как это показано на фиг. 1 и 2.The intensity of the light coming to the surface of the plate 8 and the ratio between the angles D and 3 are approximately the same in the device as shown in FIG. 1 and 2.

Фотоэлектрический приемник 9 прибора, содержащий объектив 10, диафрагмы 11 и 12, приемный фотоэлемент 13, устанавливаетс под переменным углом к шюскости пластинки 8.The photoelectric receiver 9 of the device, which contains the lens 10, the diaphragms 11 and 12, the receiving photocell 13, is installed at a variable angle to the brightness of the plate 8.

В кожухе 14 осветител / расположен фотоэлемент 15 дл контрол светового потока лампы накаливани 6.In the housing 14 of the illuminator / there is a photocell 15 for controlling the luminous flux of the incandescent lamp 6.

Измерительный усилитель 16 и регистрирующий прибор 17 ничем не отличаютс от обычно примен емых в измерительной технике.The measuring amplifier 16 and the recording device 17 are no different from those commonly used in measurement technology.

П : е д м е т изобретени P: e d e m invention

Claims

1. An instrument for measuring the amount of light energy scattered in the medium under investigation, made using an illuminator, creating a slightly divergent modulated light beam, and a photoelectric receiver, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy by transforming the scattering angles, directed at the angle of total internal reflection or close to it on the boundary of two media with different refractive indices, greater for the medium under study, where the illuminator is located, and smaller for the medium, in which is located the receiver.

2. An apparatus according to claim 1, characterized in that water is used as the scattering medium.

P2

but