SU811121A1 - Absortion meter - Google Patents

Absortion meter Download PDF

Info

Publication number
SU811121A1
SU811121A1 SU782629100A SU2629100A SU811121A1 SU 811121 A1 SU811121 A1 SU 811121A1 SU 782629100 A SU782629100 A SU 782629100A SU 2629100 A SU2629100 A SU 2629100A SU 811121 A1 SU811121 A1 SU 811121A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
standard
measurement
measured
absorption
Prior art date
Application number
SU782629100A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Вологин
Александр Борисович Васильев
Лев Дмитриевич Кисловский
Василий Иванович Куприянов
Виктор Степаноич Чудаков
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюроинститута Кристаллографии Им.A.B.Шуб-Никова Ah Cccp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюроинститута Кристаллографии Им.A.B.Шуб-Никова Ah Cccp filed Critical Специальное Конструкторское Бюроинститута Кристаллографии Им.A.B.Шуб-Никова Ah Cccp
Priority to SU782629100A priority Critical patent/SU811121A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU811121A1 publication Critical patent/SU811121A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Description

Изобретение относитс  к области технической физики и может быть использовано дл  измерени  малых (К ) показателей .поглощени  твердых материалов. Известны устройства дл  измерени  калориметрическим способом малых показателей оптического поглощени  1, 2. Недостатком данных устройств  вл етс  больша  погрешность измерени , св занна  с измерением больщого числа параметров. Наиболее близким техническим рещением к за вл емому  вл етс  абсорбциометр дл  измерени  малых показателей оптического поглощени , содержащий монохроматический ИСТОЧНИК с КОЛЛИМИрОванным излучением, вакуумную камеру с прозрачным1и окнами, в которой .размещены держатели образца и эталона и компенсационна  схема дл  измерени  разности температур 3. Однако он позвол ет измер ть показатели поглощени  только оптически изотропных и не вращающих плоскость пол ризации материалов. Нри этом дл  получени  значени  К необходимо провести измерение мощности монохроматического источника, приращени  температуры образца относительно образца сравнени  (эталона) и тепловой посто нной времени образца, что значительно увеличивает врем  измерени . Иогрещность измерени  К при этом определ етс  суммарной погрещностью, вносимой измерением всех этих параметров. Целью изобретени   вл етс  расщирение фупкциональных возможностей и повышение точности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем,что в абсорбциометре между держател ми образца и эталона установлено устройство, состо щее из двух идентичных диэлектрических зеркал и градуированного .поглощающего оптического клина, причем устройство и держатели образца и эталона установлены так, что плоскость, проход ща  через луч, вышедщий из образца, и луч, отраженный от первого зеркала, ортогональна плоскости, проход щей через луч, падающий на второе зеркало, и луч, отраженный от него и попадающий на эталон, при этом угол падени  луча на первое зеркало равен углу падени  на второе и меньше значени  угла Брюстера дл  материала зеркал. На чертеже представлена схема абсорбциометра . Он содержит монохроматический источник } с коллимированным излучением, вакуумную камеру 2 с прозрачными окнами, служащую дл  уменьшени  теплоотдачи от образцов, держатели с измер емым образцом 3 и эталоном 4, компенсационную схему 5 дл  измерени  разности их температур , регистрирующий прибор 6. Причем между образцом и эталоиом установлено устройство, состо щее из двух диэлектрических зеркал 7 и 8, изготовленных из одного и того же материала, и градуированного иоглощающего оптического клина 9, выполненного из оптически изотропного материала.The invention relates to the field of technical physics and can be used to measure small (K) indicators of the absorption of solid materials. Devices are known for measuring by a calorimetric method small optical absorption indices 1, 2. A disadvantage of these devices is the large measurement error associated with measuring a large number of parameters. The closest technical solution to the claimed is an absorptiometer for measuring small optical absorption, containing a monochromatic SOURCE with COLLIMATED radiation, a vacuum chamber with transparent windows, in which the sample and reference holders are placed and a compensation circuit for measuring the temperature difference 3. However allows to measure the absorption indices only of optically isotropic and non-rotating plane of polarization of materials. In order to obtain the K value, it is necessary to measure the power of the monochromatic source, the temperature increment of the sample relative to the reference sample (reference) and the thermal time constant of the sample, which significantly increases the measurement time. In this case, the incidence of measurement K is determined by the total error introduced by measuring all these parameters. The aim of the invention is to expand functional possibilities and increase the accuracy of measurements. The goal is achieved by installing a device consisting of two identical dielectric mirrors and a graduated absorbing optical wedge between the sample and standard holders, the device and the sample and standard holders being installed so that the plane passing through the beam going from the sample, and the beam reflected from the first mirror is orthogonal to the plane passing through the beam incident on the second mirror and the beam reflected from it and falling on the standard, while the angle of incidence of the beam on the first The mirror is equal to the angle of incidence to the second and smaller values for the Brewster angle mirror material. The drawing shows a diagram of the absorptiometer. It contains a monochromatic source} with collimated radiation, a vacuum chamber 2 with transparent windows, which serves to reduce heat transfer from the samples, holders with the measured sample 3 and the standard 4, a compensation circuit 5 for measuring the difference of their temperatures, a recording device 6. Moreover, between the sample and A standard installed a device consisting of two dielectric mirrors 7 and 8, made of the same material, and a graduated optical absorbing wedge 9, made of an optically isotropic material yala

Измер емый образец представл ет собой цилиндр с 1ПЛОСКИМИ полированными торцами. Эталон имеет.одинаковую геометрию с измер емым образцом и находитс  в идентичных с ним услови х теплоизол ции .The sample to be measured is a cylinder with 1 FLAT polished ends. The standard has the same geometry with the sample being measured and is in identical thermal insulation conditions with it.

Устройство позвол ет провести измерени  малых показателей поглощенн  путем выравнивани  скоростей нагрева образца и эталона с помощью клина 9. При этом результат измерений не зависит от степени и преимущественного направлени  -пол ризации монохроматического источника, а также от оптической активности измер емого образца. Измерени , как в р де известных калориметрических устройств, происход т на линейном участке, т. е. когда приращение температуры образца .пропорционально времени воздействи  источника излучени .The device allows to measure small values of absorbed by equalizing the heating rates of the sample and the reference using a wedge 9. The measurement result does not depend on the degree and preferential direction of the polarization of the monochromatic source, as well as on the optical activity of the sample being measured. Measurements, as in a number of known calorimetric devices, occur in a linear region, i.e., when the sample temperature is incremented in proportion to the time of exposure to the radiation source.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Пучок с мощностью /о от коллимированного монохроматического источника / через высокопрозрачное окно попадает в вакуумную измерительную камеру 2 и затем на измер емый образец 3 длиной по .р дка нескольких см. Мощность излучени  ./), поглощаема  образцом, при этом равнаThe beam with the power / o from a collimated monochromatic source / through a highly transparent window enters the vacuum measuring chamber 2 and then onto the measured sample 3 with a length of about several cm. Radiated power ./), absorbed by the sample, being equal to

/, /о-/о/- -« /o/Cd где d - длина образца;/, / o- / o / - - “/ o / Cd where d is the sample length;

..

Соответственно мощность излучени  /9, пропущенна  образцом, равнаAccordingly, the radiation power / 9, transmitted by the sample, is equal to

1 -/ one -/

/о,/about,

/2 1 -Ь// 2 1 -Ь /

где R - коэффициент отражени  материала образца.where R is the reflection coefficient of the sample material.

Далее рабочий пучок последовательно отражаетс  от зеркал 7 и 5 (зеркала прозрачны дл  падающего излучени ), проходит через клин 9, конструктивно выполненный таким образом, что он представл ет плоскопараллельную лластинку переменной толщины, входна  и выходна  поверхности которой перпендикул рны к направлению прохождени  луча. Затем пучок попадает на эталон 4 с известным показателем поглощени  Сэ- Независимость ослаблени  излучени , проход щего через устройство , от состо ни  пол ризации и ее преимущественного направлени  в пучке достигаетс  благодар  прин тому взаимному расположению образца, эталона, зеркал и клина относительно источника монохроматического излучени . При этом ослабление интенсивности после зеркал составл етFurther, the working beam is successively reflected from mirrors 7 and 5 (the mirrors are transparent to the incident radiation), passes through a wedge 9, structurally designed in such a way that it represents a plane-parallel plate of variable thickness, the entrance and exit surfaces of which are perpendicular to the direction of the beam. The beam then hits the standard 4 with the known absorption coefficient Sa. The independence of the attenuation of the radiation passing through the device from the state of polarization and its preferential direction in the beam is achieved by adopting the relative position of the sample, standard, mirrors and wedge relative to the source of monochromatic radiation. In this case, the attenuation of the intensity after the mirrors is

Л«1ф) («1ф), где ) и р(|ф) соответственно коэффициенты отражени  дл  света, пол ризованного в плоскости падени  и перпендикул рно ей падающего под углом ф на диэлектрические зеркала 7L "1f) (" 1f), where) and p (| f), respectively, the reflection coefficients for light polarized in the plane of incidence and perpendicular to it incident at an angle φ on the dielectric mirrors 7

и 5 с показателем преломлени  п. Показатель поглощени  материала эталона составл ет 1 см и измер етс  на спектрофотометре . Поскольку измер емые /С не превыщают ., то устройство должно ослабл ть не меньще, чем в 10 раз. Поэтому отражающие элементы и угол падени  на них подбираютс  так, чтобы они ослабл ли излучение приблизительно на два лор дка, а более точна  лодстройкаand 5 with a refractive index of p. The absorbance index of the standard material is 1 cm and is measured on a spectrophotometer. Since the measured / С does not exceed., The device should be weakened no less than 10 times. Therefore, the reflecting elements and the angle of incidence on them are chosen so that they weaken the radiation by about two degrees, and the building structure is more accurate.

осуществл етс  клином. За счет этого ослабл ющее устройство не перегреваетс . Само измерение при этом заключаетс  в следующем. В процессе нагрева, использу  ослабитель 9, обеспечить одинаковую скорость нагрева образца и эталона. Тогда разность температур, регистрируема  устройством 6, не будет мен тьс  во времени. Измер емый показатель поглощени  рассчитываетс  по следующей формуле:wedge. Due to this, the attenuating device does not overheat. The measurement itself is as follows. In the heating process, using the attenuator 9, to ensure the same rate of heating of the sample and the standard. Then the temperature difference detected by the device 6 will not vary in time. The measured absorption rate is calculated using the following formula:

К - R R К K - R R K

А- К.Кр.И, 1 A.- K.Kr.I., 1

где т - пропускание оптического клина;where t is the transmission of the optical wedge;

р и рэ - соответственно плотности материала образца и эталона; С и Сэ - их удельные тбп.лоемкости.p and re are, respectively, the density of the sample material and the standard; C and Ce - their specific TB. Capacity.

При необходимости получени  большего ослаблени  Б устройство вводитс  четноеIf more attenuation is required, the device is entered into an even

количество попарно идентичных зеркал.the number of pairwise identical mirrors.

Описываемое устройство не требует специального оборудовани  дл  измерени  суммарной световой энергии, прошедщей через исследуемый кристалл.The described device does not require special equipment for measuring the total light energy passing through the crystal under study.

Кроме того, при измерении не требуетс  измерение параметров теплопередачи образца. Таким образом, за счет снижени  количества параметров, подлежащих измерению , существенно сокращаетс  врем In addition, the measurement does not require measurement of the heat transfer parameters of the sample. Thus, by reducing the number of parameters to be measured, the time is significantly reduced.

измерений и обработки информации.measurement and information processing.

Claims (3)

1.Witte Н. Н. Determination of Low Bulk absorption coefficient. Applied Optics,1.Witte N.N. Determination of Low Bulk absorption coefficient. Applied Optics, V 11, №4, 1972, p. 777.V 11, No. 4, 1972, p. 777. 2.PinnoM D. A., Rich T. C. Development of a Calorimetric Method for Making Precision Optical Absorption Measurements.2. PinnoM D. A., Rich T. C. Development of the Calorimetric Method for Making the Optical Absorption Measurement. Applied Optics, v 12, № 5, 1973, p. 984-992.Applied Optics, v. 12, No. 5, 1973, p. 984-992. 3.Johnson D. C. Measurement of Low Absorption -Coefficients in Crystals. Applied Optics, V 12, № 9, 1973, p. 2192-2197.3. Johnson D.C. Measurement of Low Absorption -Coefficients in Crystals. Applied Optics, V 12, No. 9, 1973, p. 2192-2197.
SU782629100A 1978-06-08 1978-06-08 Absortion meter SU811121A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782629100A SU811121A1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Absortion meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782629100A SU811121A1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Absortion meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU811121A1 true SU811121A1 (en) 1981-03-07

Family

ID=20770329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782629100A SU811121A1 (en) 1978-06-08 1978-06-08 Absortion meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU811121A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107870049A (en) * 2016-09-26 2018-04-03 北京振兴计量测试研究所 A kind of high-temperature heat flux sensor calibration system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107870049A (en) * 2016-09-26 2018-04-03 北京振兴计量测试研究所 A kind of high-temperature heat flux sensor calibration system
CN107870049B (en) * 2016-09-26 2019-08-27 北京振兴计量测试研究所 A kind of high-temperature heat flux sensor calibration system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0151933B2 (en)
SU811121A1 (en) Absortion meter
Ledsham et al. Dispersive reflection spectroscopy in the far infrared using a polarising interferometer
Klein Techniques for measuring absorption coefficients in crystalline materials
JPS5930004A (en) Measuring device for film thickness
Allen et al. Calorimetric measurement of LiNbO3 waveguide absorption losses
Schneider et al. Temperature dependence of the refractive index of strontium titanate and prism coupling to lithium niobate optical waveguides
SU499508A1 (en) Temperature measuring device
SU1717976A1 (en) Temperature control method
RU2035037C1 (en) Method for measuring three-dimensional dispersion factor and three-dimensional absorption coefficient in optical materials
SU1187563A1 (en) Method of determining dissipation factor of translucent solid mirror-reflection materials with small absorption factor
SU757873A1 (en) Temperature measuring device
Li et al. Determination of the fast axis with an infrared spectrometer for quartz and mica waveplates
Hass Measurement of very low optical absorption coefficients in bulk materials
RU2102700C1 (en) Two-beam interferometer for measuring of refractive index of isotropic and anisotropic materials
RU2018112C1 (en) Device for measuring reflection and transmission coefficients
Hutchinson The far-infrared absorption of different types of fused silica
Swedberg Measurement of the refractive index of CsI and CsBr at cryogenic temperatures
SU795159A1 (en) Method of measuring absorption coefficient
JPS6112212B2 (en)
SU823989A1 (en) Device for measuring absolute reflection and transmission factors
RU2073834C1 (en) Polarization device
SU1111039A1 (en) Device for measuring temperature
KR860000389B1 (en) Electric field detection apparatus
JPS6137569B2 (en)