SU95079A1

SU95079A1 - Reflexometer

Info

Publication number: SU95079A1
Application number: SU445315A
Authority: SU
Inventors: С.Г. Юров
Original assignee: С.Г. Юров
Priority date: 1952-01-09
Filing date: 1952-01-09
Publication date: 1952-11-30

Description

Предметом насто щего изобретени вл етс рефлексометр дл измерений зеркальной и рассе нной составл ющих в световом потоке , отраженном зеркальной поверхностью , состо щий из двух светомерных шаров и из системы линз, направл ющих пучок света во входное световое отверстие одного из светомериых щаров.The object of the present invention is a reflexometer for measuring the specular and scattered components in a luminous flux reflected by a specular surface consisting of two luminous balls and a system of lenses directing the light beam into the entrance light opening of one of the spherical spheres.

Известные рефлексометры не дают возможности измер ть раздельно зеркальную и рассе нную составл ющие , поскольку они, как правило, измер ют зеркальную составл ющую и более или менее значительную часть рассе нной составл ющей , в результате чего измер ема этими приборами величина имеет не вполне опреае енное физическое содержание.Known reflexometers make it impossible to measure separately the specular and scattered components, since they usually measure the specular component and a more or less significant part of the scattered component, as a result of which the value measured by these instruments has an incompletely determined value. physical content.

В предлагаемом рефлексометре достигаетс возможность раздельного измерени зеркальной и рассе нной составл ющей в световэм потоке, отраженном зеркальной поверхностью произвольной формы с поверхностным зеркальным покрытием .In the proposed reflectometer, the possibility of separate measurement of the specular and scattered component in the light flux reflected by an arbitrary-shaped specular surface with a specular surface coating is achieved.

Дл достижени этой цели один из щаров, а именно, неподвижный, снабжаетс , помимо входного и выходного световых отверстий, двум дополнительными отверсти ми . В одном из этих отверстий устанавливаетс исследуема поверхность , на которую направл етс пучок света. Второй щар можно передвигать вокруг первого так, чтобы совмещать световое отверстие подвижного шара с дополнительными отверсти ми неподвижного . В случае измерений зеркально отраженной составл ющей в качестве светоприемника используетс подвижный щар, а при измерении рассе нно отраженной составл ющей-неподвижныйIn order to achieve this goal, one of the slots, namely, a fixed one, is supplied, in addition to the entrance and exit light openings, with two additional openings. In one of these holes, a test surface is placed on which the beam of light is directed. The second slash can be moved around the first so that the light hole of the moving ball is aligned with the additional holes of the fixed ball. In the case of measurements of the specularly reflected component, a movable key is used as the light receiver, and in the measurement of the diffusely reflected component — the fixed

щар.shar

На чертеже схематически представлено устройство предлагаемого рефлексометра. Цифрой / здесь обозначен источник дл освещени исследуемой поверхности; 2 и 5-линзы с увеличением, равным единице; - -диафрагма; о -неподвин ный светомерный (светоприемный ) щар; -подвижный светомерннй uiap; 7-фотоэлемент; 5, 8,The drawing shows schematically the device of the proposed reflexometer. The number / denotes the source for illumination of the test surface; 2 and 5 lenses with a magnification equal to one; - a diaphragm; O-non-tilted light-measuring (light-receiving) ball; -mobile light-measuring uiap; 7 photocell; 5, 8,

9 и /L -отверсти в неподвижном шаре; 11 и /2-отверсти в подвижном шаре.9 and / L -holes in a fixed ball; 11 and / 2-holes in the movable ball.

Линза 2 создает изображение нити источника света / в отверстии диафрагмы 4, диаметр которого равен 3 мм. Эта диафрагма необходима дл устранени рассе нного света и бликои от вьпиеукпзанного источника.Lens 2 creates an image of the light source filament / in the opening of the diaphragm 4, whose diameter is 3 mm. This diaphragm is necessary to eliminate scattered light and glare from an extruded source.

... Линза 3 создает изображение , отверсти 6 в отверстии 9, вырез нном в стенке шара 5 и имеющем хЧиаметр, равный 4 мм.... Lens 3 creates an image, holes 6 in the hole 9, cut out in the wall of the ball 5 and having a xChiameter equal to 4 mm.

Так как диаметр изображени диафрагмы 4 на мм меньше диаметра отверсти 9, то при открытом отверстии 9 весь пучок света выходит из шара 5 наружу.Since the diameter of the image of the diaphragm 4 is less than the diameter of the hole 9 by mm, then with the opening 9 open, the entire beam of light leaves the ball 5 to the outside.

С отверстием 9 совмещаетс отверстие Л подвижного шара 6, который MOHiHo рукою поворачивать вокруг оси Л, перпендикул рной плоскости чертежа, и устанавливать в положени х / и //. Оба вышеупом нутых шара покрываютс внутри белой диффузной краской.The hole 9 is aligned with the hole L of the rolling ball 6, which MOHiHo rotates with its hand around the axis L, perpendicular to the plane of the drawing, and is set to the / and / and position. Both of the above balls are coated inside with a white diffuse paint.

В положении / весь поток, прошедший через отверстие 9, попадает в шар 6 и измер етс фотоэлементом 7, присоединенным к соответствующему электроизмерительному прибору.In the position / all the flow that passed through the hole 9, enters the ball 6 and is measured by a photocell 7 connected to the corresponding electrical measuring device.

Произвед по последнему отсчет По в положении /, поворачивают шар 6 в положение //, а к отверстию 9 прижимают зеркальную поверхность , коэффициент отражени которой необходимо измерить. Если образец плоский, то пучок света без изменени своего телесного угла отразитс вдоль оси, соедин ющей отверсти 9 и 10 и, пройд через отверсти 10, и /7, оп ть попадет в шар 6,Produced by the last readout, By in position /, the ball 6 is turned to the // position, and a mirror surface is pressed against the hole 9, the reflection coefficient of which is to be measured. If the sample is flat, then a beam of light, without changing its solid angle, will reflect along the axis connecting the holes 9 and 10 and, after passing through the holes 10 and / 7, will again fall into the ball 6,

Произвед отсчет п в положении //, определ ют коэффициент зеркального отражени как отношениеPerform a readout of n in the position //, the mirror reflection coefficient is determined as the ratio

о - ()about - ()

-щ-sch

Если образец вогнутый или выпуклый , то структура пучка света после отражени измен етс и телесный , угол, либо „поджимаетс (вогнутый образец), либо увеличиваетс (выпуклый образец). ЕслиIf the sample is concave or convex, then the structure of the light beam after reflection also changes in solid, the angle is either pressed (concave sample) or increased (convex sample). If a

диаметры отверстий 19 и // больше возможных диаметров сечени пучка в плоскости этих отверстий, то изменение телесного угла, не влинюп ее на величину отраженного светового потока, на отсчете не скажетс и формула (1) будет справедлива и дл нсплоских образцов .the diameters of the holes 19 and // are larger than the possible diameters of the beam cross section in the plane of these holes, the change in the solid angle, not reflected by the reflected light flux, will not be affected by the formula (1) for flat samples.

Контроль размеров светового пучка, проход щего через отверсти 10 и П, можно осуществл ть простейшим образом-с помощью матового стекла, прижимаемого к отверсгию П) при отодвинутом шаре 6. Так как угол, в котором свет падает и отражаетс от образца , очень мал, то поправка на величину рассе нного в этом направлении света также незначительна .Controlling the size of the light beam passing through the holes 10 and P can be carried out in the simplest way — using a frosted glass pressed against the opening P) with the ball 6 pushed back. Since the angle at which light falls and is reflected from the sample is very small, The correction for the amount of light scattered in this direction is also insignificant.

При измерении величины рассе нной составл юп;ей светового потока исход т из того, что весь свет, рассе нный исследуемой поверхностью , расположенной у отверсти Я остаетс внутри шара 5. После многократных отражений эта дол света создает некоторую освещенность внутренней поверхности шара, которую можно изме (ить через отверстие 5 и котора пропорциональпа величине рассе нного во всех направлени х при отражении or измер емого образца света.When measuring the magnitude of the diffuse component, its luminous flux comes from the fact that all the light scattered by the test surface located at the hole I remains inside the ball 5. After repeated reflections, this fraction of light creates some illumination of the internal surface of the ball, which can be measured (through the hole 5 and which is proportional to the value scattered in all directions when reflecting or measuring the sample of light.

Измерение величины рассе нной составл ющей производитс следующим образом.The measurement of the value of the scattered component is performed as follows.

Шар 6 помеи;аетс в положение, промежуточное между положени ми / и // таким образом, чтобы отверсти 9 и 10 оставались открытыми .Ball 6 is placed in a position intermediate between the / and / / positions so that holes 9 and 10 remain open.

Через отверстие 8 производитс измерение ркости стенки шара 5 при отсутствии образца. Это необходимо дл оценки количественной величины имеющегос в шаре постороннего рассе нного света, в частности света, рассе нного линзой 5.Through the opening 8, the wall brightness of the ball 5 is measured in the absence of the sample. This is necessary to estimate the quantity of extraneous scattered light present in the ball, in particular, the light scattered by the lens 5.

Затем устанавливают исследуемый образец в отверстии 9 и производ т вторично измерение той же ркости. Величина рассе нной составл ющей светового потока моет быть найдена по формуле:Then set the sample under test in the hole 9 and measure the same brightness for the second time. The value of the scattered component of the light flux can be found by the formula:

(N-No),(N-No),

световой поток, рассе нный отражающей поверхностью во всех направлени х,за исключением направлений,достаточно близких к направлению зеркального отражени ; the luminous flux scattered by the reflecting surface in all directions, except for directions sufficiently close to the direction of specular reflection;

а -градуировочна посто нна рефлексометра и св занного с ним фотометра;a is the calibration constant of the reflexometer and the photometer associated with it;

NO-отсчет по фотометру, пропорциональный ркости стенки шара 5 при отсутствии образца у отверсти 9;NO-count by photometer, proportional to the brightness of the wall of the ball 5 in the absence of the sample at the hole 9;

N-отсчет по фотометру, пропорциональный ркости стенки шара 5 при установленном в отверстии 9 исследуемом образце.N-count on the photometer, proportional to the brightness of the wall of the ball 5 when the test specimen is installed in the hole 9.

Предмет изобретени Subject invention

Рефлексометр дл измерений зеральной и рассе нной составл юих светового потока, отраженноо исследуемой поверхностью, сото щий из двух светомериых шаров и из системы линз направл ющих пучок света во входное световое отверстие одного из светомерных шаров, отличающийс тем, что, с целью раздельного определени указанных составл ющих , один из шаров (неподвижный) имеет, помимо входного и выходного световых отверстий, два дополнительных отверсти дл установки в одном из них исследуемой поверхности, на которую и направл етс из входного отверсти упом нутый пучок света, а второй шар выполнен новоротным вокруг неподвижного шара так, что может совмещатьс своим световым отверстием с дополнительными отверсти ми неподвижного шара дл определени : обп;его светового потока путем установки подвижного шара против одного дополнительного отверсти (при отсутствии в последнем исследуемой поверхности ), зеркально-отраженной составл ющей потока путем установки подвижного шара против второго дополнительного отверсти , а исследуемой поверхности -в первом дополнительном отверстии и рассе нно-отраженной составл ю щей потока путем использовани неподвижного шара в качестве светоприемника .Reflexometer for measuring the optical and diffuse components of the light flux, reflected by the investigated surface, consisting of two light measuring balls and from the system of lenses directing the light beam to the input light hole of one of the light measuring balls, in order to determine separately these components One of the balls (stationary) has, in addition to the entrance and exit light holes, two additional holes for installation in one of them of the surface under investigation, to which it is directed from the entrance the aperture is a bundle of light, and the second ball is made of a rotary around a stationary ball so that it can be combined with its aperture of light with additional openings of the stationary ball to determine: bore its flux by installing a movable ball against one additional hole ( the surface under study), the specularly reflected component of the flow by placing the moving ball against the second additional opening, and the surface under study –in the first additional bore and diffuse reflection of the component flux by using a fixed ball as a light receiver.