SU1210090A1 - Устройство дл измерени абсолютных коэффициентов отражени - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к области исследовани  материалов оптическими методами и может быть использовано ,цл  автоматического измерени  спектрального распределени  абсолютного коэффициента зеркального отражени  при различных углах падени  и коэффициента пропускани  в широком температурном и спектральном диапазоне

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

На фиг.1 представлена оптическа  схема устройства дл  измерени  абсолю гных коэффициентов отражени } на фиг.2 - механизмы дл  держател  образца и вогнутого зеркала.

Устройство содержит источник 1 излучени , светоделитель 2, модул тор 3, электромотор 4э неподвижное вогнутое зеркало 5, поворотное вогнутое зеркало 6, подвижку 7 с прикрепленным к ней исследуемым образцом 8 фо гоприемник 9, кинематический узел 10 и гониометр 11.

Элементы 2, 3 и 5 образуют опорную автоколлимационную систему, а элементы 2, 3, 8 и 6 - измерительную автоколлимационную систему. Обе. ав- гоко1шимгШ,ионные системы (опорна  и измерительна ) разделены во времени с помощью общего дл  них модул тора 3,

Светоделителем 2 слуткит тонка  плоскопараллельна  пластика из оптического материала, прозрачного в спектральной области измерений., котора  работает как на пропускание, так и на отражение в двух автоколли мацион1шх системах.

Кроме того, вогнутое зеркапо б установлено на рассто нии равном его двойному фокусу от исследуемого образца 8, св зано при помощи кине- ма ического узла 10 с подвижкой 7 дл  исследуемого образца 8 и может зт чворачиватьс  из положени  I в по- Л1.;.;ние II относительно оси, перпендикул рной к падак цему на исследуе- ь -ш образец 8 излучению и совпадаюкгей с его отражающей поверхностью. I

С помощью кинематически св занной

с вогнутым зеркалом 6 подвижки 7,, прикрепленный к ней исследуемый образец В может быть введен или выведен из светового луча ( положение III и IV соответственно).

Вогнутые зеркала 5 и 6 имеют аналогичные оптические параметры, рас02

положены на равных оптических пут х от светоделител  2 и установлены при нулевых углах к падающему на них излучению.

Гониометр 11 имеет жесткую механическую св зь с осью поворота кинематически св занных между собой подвижки 7 с исследуемым образцом 8 и вогнутого зеркала 6 и служит дл 

измерени  углов падени  излучени  на исследуемый образец 8, которьй во врем  измерений коэффициента отражени  или пропускани  остаетс  неподвижным .

Устройство работает следующим образом ,.

Пучок света от источника 1 излучени  с помощью светоделител  2 расщепл етс  на два пучка (пропущенный

и отраженный лучи) и поочередно во времени с помощью модул тора 3 пропускаетс  в опорную и измерительную автоколлимационные системы. В первый момент времени световой пучок попадает в опорную автоко.тглимац онную систему, где, отразившись от неподвижного вогнутого зеркала 5, проходит светоделитель 2 и попадает на фотоприемник 9. Величина выходного

сигнала М, фотоприемника 9 дл  опор- ной автоколлимационной системы при этом равна

35

,№,-Ka-(f-t.n, , где К - )ициент пропоргщональносТИ;

3 - сила света источника излучени  j

коэффициент пропускани  светоделител ,

f ,- коэффициент отражени  неподвижного вогнутого зеркала 5. Во второй момент времени световой Пучок попадает в измерительную авто- коллимационную систему, где последовательно отражаетс  от исследуемого образца 8, поворотного вогнутого зеркала 6, снова от исследуемого образца 8, светоделител  2 и попадает на фотоприемник 9. Величина выходного сих нала Mg фотоприемника 9 дл  змерительной автоколлимационной системь при этом равна

55

Mj n-(

где К коэффициент пропорциональности

3

3 - сила света источника излучени ; - коэффициент пропускани  све

тоделител  2/

2 коэффициент отражени  поворотного вогнутого зеркала 6, R - коэффициент отражени  исследуемого образца 8, Оптические параметры вогнутых зер т,е. г, и R

кал аналогичны, М М, R , откуда

Чм,/м,.

При измерении коэффициента зеркального отражени  при различных углах падени  с исследуемый образец 8 на подвижке 7 и вогнутое зеркало б, св занные с помощью кинематического узла 10 между собой и гониометром 11 одновременно разворачиваютс  относительно оси, перпендикул рной к падающему на исследуемый образец 8 излучению и совпадающей с его отражающей поверхностью. При развороте исследуемого образца 8 на угол oi кинематический узел 10 обеспечивает поворот .вогнутого зеркала на необходимый угол 2 oi . Диапазон изменени  углов падени  на исследуемый образец 8 лежит от некоторого начального угла падени  « , отличного от нул , вплоть до (). Отсчет углов падени  производитс  с помощью гониометра 1 1 .

Дл  контрол  идентичности двух автоколлимационных систем вогнутое зеркало 6 разворачиваетс  из положени  I в положение II, а исследуемьш образец 8, прикрепленньй к подвижке 7, вьшодитс  последней из светового луча и занимает положение III. В это случае сигнал на выходе приемника 9 излучени  представл ет собой поправ0

ку к измер емой величине, определ ющую идентичность двух автоколл1-1маци- онных систем оптического устройства. Предлагаемое устройство позвол ет

проводить измерени  коэффициента пропускани , дл  этого вогнутое зеркало 6 разворачиваетс  на угол (180- 2 oi), занима  при этом положение II, а исследуемьш образец 8 устанавливаетс  нормально или под небольшим углом к падающему на него излучению. При этом аналогично измерению коэффициента зеркального отражени  выходной сигнал с фотоприемника 9 дл 

опорной автоколлимационной системы

равен

М

5

а дл  измерительной ав

токоллимационной системы

M,-K3 (..r.j.T

где К - коэффициент пропорциональности; 3 - сила света источника излз чени 

- коэффициент пропускани  светоделител  2,

2 коэффициент отражени  поворотного вогнутого зеркала 6; Т - коэффициент пропускани  исследуемого образца 8. Оптические параметры вогнз тых зеркал аналогичны; т.е. i г р и М М,Т откуда Т л М J / М , .

При низкотемпературных измерени х коэффициентов отражени  и пропускани  подвижка 7 и прикрепленный к ней исследуемьй образец 8 располагаютс  в оптическом криостате. Компенсаци  оптической среды окон криостата осуществл етс  установкой аналогичных оптических окон в двух автоколлимационных системах.

ВНИИПИ Тираж 778

Заказ 513/53 Подписное

Тч 2.

{.. X , Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна  4

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ, содержащее источник излучения и расположенные по ходу излучения оптическую систему для формирования опор- ного и измерительного с держателем образца автоколлимационных каналов, фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в измерительный автоколлимационный канал введено вогнутое зеркало, а держатель образца снабжен механизмами, обеспечивающими его вращение и перемещение вдоль оси вращения, при этом вогнутое зеркало расположено за держателем образца по ходу излучения на двойном фокусном расстоянии от держателя образца и снабжено механизмом поворота, имеющим общую с держателем образца ось вращения и _о связанным кинематически с механизмом, © обеспечивающим вращение держателя образца.

   SU ,.,,1210090 (put 1