SU922598A1 - Устройство дл измерени коэффициента поглощени - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ

I

Изобретение относитс  к фотометрии , в частности к созданию аппаратуры , дл  измерени  коэффициента поглощени  приемного элемента, непрерывного оптического излучени .

Известно устройство дл  измерени  коэффициента поглощени  приемного элемента оптического излучени , содержащее источник излучени , интегрирующую сферу с входными и выходными отверсти ми, в выходном отверстии которой попеременно размещены исследуемый приемный элемент или заглушка , имеюща  покрытие, аналогичное покрытию сферы и регистратор, св занный одним из входов с интегрирующей сферой 1 .

Недостатком .известного устройства  вл етс  низка  точность измерени , обусловленна  неоднородностью измерени  падающего и отраженного потоков .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс 

устройство дл  измерени  коэффициента поглощени , содержащее источник излучени , установленные по ходу излучени  модул тор, интегрирующую сферу с фотоприемником на выходе, который подсоединен к двухканальному регистратору , каждый из каналов которого соединен с соответствующим датчиком опорного сигнала оптического модул тора , при этом датчики опорного сигнала модул тора выполнены таким образом , что их сигналы сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90 из.

: Однако устройство имеет низкую точность измерений коэффициента поглощени , обусловленную неравномерностью распределени  мощности излучени  по сечению пучка.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  коэффициента поглощени .

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  392 коэффициента поглощени , содержащее источник излучени , установленные по ходу излучени  модул тор, интегрирующую сферу с фотоприемником на выходе , который подсоединен к двухканальному регистратору, каждый из каналов которого соединен с соответствующим датчиком опорного сигнала оптического модул тора, при этом датчики опорного сигнала модул тора выполнены таким образом, что их си1- на/ш сдвинуты относительно друг друга по фазе на ЭО, снабжено двум  дополнительными интегрирующими сферами , имеющими идентичные покрыти  на внутренних поверхност х, и зеркалом , при этом дополнительные сфе-. ры жестко механически и оптически со ленены с основной сферой, перва  дополнительна  сфера расположена по хо ду излучени  за модул тором, а втора  дополнительна  сфера расположена по ходу излучени  за зеркалом, установленным по ходу излучени  за модул тором , в выходном отверстии первой дополнительной сферы установлено средство дл  креплени  образца, а в выходном отверстии второй дополнител ной сферы установлена заглушка, имедаща  покрытие, идентичное покрытию дополнительных сфер. На чертеже представлена схема уст ройства. Устройство содержит источник 1 из лучени , интегрирующую сферу 2 с фотоприемником 3 на выходе,-который через предварительный усилитель 4 подсоединен к двухканальному регистратору 5. Каждый из каналов регистратора соответственно содержит усилитель 6 или 7 и синхронный детектор 8 или 9. На синхронные детекторы 8 и 9 пос тупают сигналы с соответствующих датчиков 10 и 11 опорных сигналов, сдвинутых друг относительно друга по фазе на 90 и расположенных на мо дул торе 12. Модул тор 12 выполнен, например, в виде пластины с прорез ми и находитс  по ходу излучени  пе ред ВХОДОМ I первой дополнительной сферы 13, в выходном отверстии ко торой установлен исследуемый приемный элемент 15. Перед входом второй дополнительной сферы 16 по ходу излучени  за модул тором 12 расположено зеркало 17. В йыходном отверстии 18 сферы 16 установлена заглушка 19 меюща  покрытие, аналогичное покрыию дополнительных сфер 13 и 16. Сферы 13 и 16 идентичны по оптическим параметрам. Оптически и механически дополнительные сферы 13 и,1б естко сочленены с основной сферой 2, т.е. в точках сочленени  20 и 21 выходные отверсти  дополнительных сфер совмещены с входными отверсти ми основной сферы 2. Устройство работает следующим образом . До проведени  измерени  провод т калибровку устройства и убеждаютс  в идентичности сфер 13 и 16. Калибровка каждого канала производитс  поочередно. Так как датчики опорного напр жени  сдвинуты по фазе на 90, то и полезный сигнал в кажг дом канале должен отличатьс  на 90. Поэтому при подаче мощности в пбрвый канал производ т подстройку сдвига фазы так,.чтобы в первом канале сигнал соответствовал своемумаксимуму , а во втором канале в этом случае сигнал должен равн тьс  нулю. Затем такую же операцию необходимо проделать со вторым каналом . .После подстройки фазового сдвига в сфере 13 nepBorcf канала убираетс  исследуемый приемный элемент 1 5 и, таким образом, подаваема  мощность проходит сферу 13 насквозь, и сигнал, регистрируемый первым каналом регистратора 5,соответствует нулевому значению. Затем на место исследуемого приемного элемента 15 устанавливаетс  заглушка 19 с покрытием , аналогичным покрытию дополнительных сфер. В таком положении регистрируетс  сигнал, пропорциональный , подаваемой мощности, после чего аналогична  операци  проделываетс  со второй дополнительной сферой 16. При убранной заглушке 19 регистрируетс  сигнал нулевого уровн  и ручкой установки нул  на синхронном детекторе 9 устанавливаетс  отсчет нул  аналогичный отсчету нул  в первом канале. После этого устанавливаетс  заглушка 19 и в таком положении регистрируетс  сигнал, пропорциональный подаваемой мощности во втором канале . Регулировкой коэффициента усилени  второго канала добиваютс  того, чтобы уровень записываемого сигнала во втором канале соответствовал уровг ню сигнала первого канала, после чего установка готова к работе. Измерени  осуществл ют так. Поток излучени  от источника 1 направл ют на оптический модул тор 12, от которого он отражаетс  и через входное о верстие дополнительной сферы 13 попа дает на исследуемый приемный элемент 15 установленный в выходном отверстии И этой сферы. Отраженный от приемного элемента 15 поток интегриру етс  в сфере 13 и через отверстие 20, общее дл  сфер 2 и 13, проходит в сферу 2. Падающий поток излучени ,прошедши модул тор 12 отража.етс  от зеркала 1 и попадает через входное отверстие, дополнительной сферы на заглушку 19 имеющую покрытие, аналогичное покрытию сферы, интегрируетс в этой сфер и через отверстие, общее дл  сфер 2 и 16, проходит в. сферу 2. Падающий и отраженный потоки, диф фузионно-рассе нные в сфере 2, фикси руютс  фотоприемником 3, установленным В данной сфере 2 и соединенным с. двухканальным регистратором 5. Дл  измерени  величин этих потоко их раздел ют с помощью синхронных де текторов 8 и 9, установленных в каждом канале регистратора 5, на которые подаетс  напр жение с датчиков опорного сигнала модул тора, сдвинутых относительно друг друга ,по фазе на 90. Измерив одновременно падающий и отраженный потоки, определ ют коэффи циент поглощени  исследуемого приейного элемента по закону Кирхгофа Таким образом, одновременное измерение падающего и отраженного потоков при помощи двух дополнительно введенных интегрирующих сфер дает , возможность исключить вли ние нестабильностей источника излучени  (интегральной и по пучку) и снизить вли ние геометрических и фотометрических неоднородностей в параметрах сфер, что позвол ет повысить точность определени  коэффициента поглощени  при непрерывном излучении. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  коэффициента поглощени , содержащее источник излучени  установленные по ходу излучени  модул тор, интегрирующую сферу с фотоприемником на выходе , который подсоединен к двухканальному регистратору, каждый из каналов которого соединен с соответствующим датчиком опорного сигнала оптического модул тора, при этом датчики опорного сигнала модул тора выполнены таким образом, что их сигналы сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, устройство снабжено двум  дополнительными интегрирующими сферами , имеющими идентичные покрыти  на внутренних поверхност х, и зеркалом , при этом дополнительные сферы жестко механически и оптически сочленены с основной сферой, перва  дополнительна  сфера расположена по ходу излучени  за модул тором, а втора  дополнительна  сфера расположена по ходу излучени  за зеркалом, установленным по ходу излучени  за модул тором , в выходном отверстии первой дополнительной сферы установлено средство дл  креплени  образца, а в выходном отверстии второй дополнительной сферы установлена заглушка, имеюща  покрытие, идентичное покрытию дополнительных сфер. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.A.H.Taylor The Measurement of Diffuse Reflection Factors and New absolute Reflectometer J.Opt.Soc. of America 1920; vol.; Э.
2. 2.Патент ЯпониК V 52-t0032,; КЛ, 111 F 5, опублик. 1969 (прот тип).