SU807166A1 - Способ определени коэффициентаОТРАжЕНи - Google Patents

Description

:54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к измерению фотометрических свойств материалов и может быть использовано дл  определе ни  коэффициентов отражени  образцам с зеркальным или близким к нему характером отражени  в широкой спектральной области. Известен способ определени  коэффициента отражени  путем измерени  падающего на образец и отраженного им потоков излучени . По этому способу луч света от источника излучени , например лазера, направл ют вначале через систему зеркальных отражателей пр мо на фотоприемник и измер ют падающий поток. Затем на пути луча помещают исследуемый образецу а зеркальный отражатель поворачивают так, чтобы отраженный дважды от исследуемого образца луч попал на фотоприемник/ и измер ют отраженный поток. Коэффициент отражени  исследуемой поверхности определ ют как отношение измеренных сигналов 1 Этот способ дает врзможность опре делить коэффициент отражени  плоской полированной поверхности или покрыти  на полированной поверхности в пучках ограниченного сечени , что  вл етс  его недостатком. Кроме того,, он имеет узкую спектральную область измерений, котора  ограничена спектральной чувствительностью приемного фотоэлемента. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ определени  коэффициента отражени  излучени  от образцов с зеркальным или близким к нему характером отражени  путем регистрации падающего и отраженного потока. По этому способу свет от источника направл ют через входное окно в полый шар с белой матовой внутренней поверхностью. Сквозь другое окно измер ют  ркость стенки шара в заданной точке в 2-х случа х: когда на пути лучей помещают образец и без образца . По отношению полученных величин  ркости определ ют коэффициент отражени  образца L2. Недостатком известного способа  вл етс  ограниченный спектральный диапазон используемого излучени , обусловленный тем, что коэффициент отражени  покрыти  шара должен быть близок к 1, что не позвол ет примен ть его дл  измерени  отражени  излучени  с произвольным спектральным составом. Кроме того, при измерени х отраж ни  в пучках большого поперечного сечени  он требует дорогосто щего и громоздкого оборудовани  и доволь но сложных вспомогательных операций дл  учета систематической погрешнос ти, вызванной потер ми отраженного от образца потока излучени  сквозь входное окно шарового фотометра. Цель изобретени  - расширение спектральной области измерени  в пу ках большого .поперечного сечени  коэффициента отражени . Указанна  цель достигаетс  тем, что измер ют сумму падающего и отра женного образцом потоков излучени  с помощью болометрической решетки, полностью перекрывающей падающий и отраженный от образца потоки излу чени , затем рассчитывают коэффицие отражени  по формуле , t где N, Nj - сигналы, пропорционал ные падающему и сумме падающего и отраженного потоков соответственно Г - коэффициент пропускани  бо лометрической решетки. При этом при измерении падающего на образец потока излучени  обеспечиваетс  однократное его прохождение через болометрическую решетку. Использование данного способа измерений коэффициента отражени  позвол ет проводить измерени  в широкой спектральной области, поскольку приемник, болометрическа  решетка  вл етс  неселективным. Кроме того, этим способом с помощью болометрической проволочной решетки можно проводить измерени  отражени  пучков излучени  большого поперечного сечени , так как размеры ее можно мен ть в широких пределах. Использование болометрической проволочной решетки позвол ет проводить корректные измерени , поскол ку она  вл етс  измерителем проходного типа и не вли ет заметным образом на пространственные характеристики проход щего сквозь нее потока электромагнитного излучений (расходимость пучка излучени  и рас пределение плотности мощности в поперечном сечекии пучка) при выполнении услови  а X А. где а минимальный линейный размер, характ ризуюадий неоднородности в распреде лении плотности потока мощности в поперечном сечении пучка электромагнитного излучени , в котором заключена заметна  дол  энергии, переносима  всем пучком, X: - шаг решетки , А. - длина волны самой низк частотной компоненты в спектре пучк Предлагаемый способ осуществл ет следующим образом. Между источником излучени  и исследуемым образцом помещают болометрическую решетку. Дл  сведени  к минимуму вли ни  побочных эффектов, вызванных взаимодействием исследуемого образца и электромагнитного излучени  (например выброс вещества или образование факела ионизации на поверхности образца), а также передачи энергии от образца к измерительной решетке за счет конвекции иди ударной волны, рассто ние между образцом и измерительной системой выбирают достаточно большим, учитыва  при этом, чтобы отраженный пучок полностью пересекал измерительную систему. В этом случае сигнал от болометрической решетки можно представить в виде iSj--caDo(-n-pT), С - коэффициент пропорциональности , завис щий от чувствительности измерительной системы и свойств системы индикации , ЗЭц- падающий поток излучени . Если удалить образец, то сигнал с решетки будет пропорционален потоку падающего излучени  N -CCtDp Отсюда коэффициент отражени  Коэффициент пропускани  болометрической решетки должен быть измерен. П р и м е р. Предлагаемым способом определ ют коэффициент отражени  поглотител  лед ного калориметра, представл ющего собой набор медных никелированных коаксиальных цилиндров , заостренных со стороны попадани  света, с отрезком калориметрического колодца060 мм, на импульсном излучении лазера ГОС 1001Я. 1,06 мкм, при диаметре пучка 50 мм. В качестве измерительной системы примен етс  проволочный болометр в виде соединенных последовательно скрещенных решеток, выполненных из никелевого провода050 мкм с шагом 2 мм. Диаметр окна корпуса решетчатого болометра составл ет 68 мм. Болометр включают в мостовую схему, сигнал с которой регистрируетс  по отбросу индикатора гальванометра М 136/а. Дл  контрол  уровн  энергии лазерных импульсов примен етс  конусный калориметр, на который стекл нной пластиной от--; ветвл етс  часть пучка. Коэффициент пропускани  болометрической решетки Г измер ют при помощи конусного калориметра , он равен 0,945. Результаты измерений представлены в таблице. При измерени х без образца за болометром на рассто нии 2 м устанавливаетс  конический поглотитель, который разворачиваетс  в сторону на

3-5 дл  того, чтобы отраженный от него пучок не попадал на решетку.

По показани м контрольного кало- . Риметра отсчеты с болометрической решетки привод тс  к одному и тому же уровню энергии лазерного импульса.

Коэффициент отражени , вычисленный по ранее приведенному соотношению , удовлетворительно согласуетс  с величиной, полученной с помощью шарового фотометра при диаметре пучка 8 мм.

Формула

изобретени 

Claims (2)

1.Способ определени  коэффициента отражени  от образцов с зеркальным илиблизким к нему характером отражени  путем регистрации падающего и отраженного потоков, отличающийс  тем, что, с целью расширени  спектральной области измерени  в пучках большого поперечного сечени , измер ют сумму падающего и отраженного образцом потоков излучени  с помогцью болометрической решетки, полностью перекрывающей падающий и отраженный от образца потоки излуче ,

Сравнительные испытани , таким образом , показывают, что с помощью предлагаемого способа возможно проводить измерени  коэффициента отражени  в широкой спектральной области с высокой точностью.

Предлагаемый способ позвол ет снизить стоимость и габариты примен емого оборудовани  при измерени х коэффициентов отражени  образцов больших размеров.

ни , затем рассчитывают коэффициент отражени  по формуле

t

где N-(,7 - сигналы, пропорциональные падающему и сумме падающего и отраженного потоков, соответственно;

V - коэффициент пропускани  болометрической решетки.

2.Способ поп.1,отличающ и и с   тем, что при измерении падающего на образец потока излучени  обеспечивают однократное его прохождение через болометрическую решетку. Источники информации, прин тые во внимание при эксперти 1.Авторское свидетельство СССР № 411356, кл. G 01 N 21/48,1971. 2.Тиходеев Г.М. Световые измерени  в светотехнике. М-Л., Госэнергоиздат , 1962, с.361 (прототип).