SU958925A1 - Photometric refractometer - Google Patents

Photometric refractometer Download PDF

Info

Publication number
SU958925A1
SU958925A1 SU813243192A SU3243192A SU958925A1 SU 958925 A1 SU958925 A1 SU 958925A1 SU 813243192 A SU813243192 A SU 813243192A SU 3243192 A SU3243192 A SU 3243192A SU 958925 A1 SU958925 A1 SU 958925A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
measuring cell
junction
refractometer
photometric
light
Prior art date
Application number
SU813243192A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Константинович Ковалев
Владимир Александрович Новиков
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4467
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 Предприятие П/Я Г-4467 filed Critical Предприятие П/Я Г-4467
Priority to SU813243192A priority Critical patent/SU958925A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU958925A1 publication Critical patent/SU958925A1/en

Links

Description

(54) ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ РЕФРАКТОМЕТР(54) PHOTOMETRIC REFRACTOMETER

Изобретение относитс  к технике рефрактометрии , в частности к устройствам, служащим дл  измерени  показателей преломлени  жидкостей и газов.This invention relates to a technique of refractometry, in particular, to devices for measuring refractive indices of liquids and gases.

Известен рефрактометр, служащий дл  измерени  показателей преломлени  жидких и газообразных сред 1 .A refractometer is known that serves to measure the refractive indices of liquid and gaseous media 1.

Однако такой рефрактометр непригоден дл  измерени  показателей преломлени  сильнопоглощающих жидкостей и газов .However, such a refractometer is not suitable for measuring the refractive indices of strong absorbing liquids and gases.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  фотометрической рефректометр, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучени  измерительную  чейку с отражающей поверхностью и фотоприемник 2.The closest to the technical essence of the invention is a photometric refractometer containing a light source and a measuring cell with a reflecting surface and a photodetector 2 arranged successively along the radiation path.

Недостатком известного устройства  вл етс  его блочна  компоновка, что не дает возможности существенно снизить его вес и габариты, а также снижает его надежность .A disadvantage of the known device is its block layout, which makes it impossible to significantly reduce its weight and dimensions, and also reduces its reliability.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение веса и габаритов, повышение надежности устройства.The aim of the invention is to reduce the weight and size, improving the reliability of the device.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство , содержащее источник света и последовательно расположенные по ходу излучени  измерительную  чейку с отражающей поверхностью и фотоприемник, выполнено в виде монолитной интегральной схемы на полупроводниковом кристалле, имеющем форму усеченного сфероида и служащем измерительной  чейкой, причем отражающей поверхностью  вл етс  криволинейна  поверхность усеченного сфероида, а источник света и фотоприемник выполнены в виде р-п-переходов, расположенных на плоской поверхности усеченного сфероида .This goal is achieved in that the device containing a light source and a measuring cell with a reflecting surface and a photodetector sequentially arranged along the radiation is made in the form of a monolithic integrated circuit on a semiconductor chip having the shape of a truncated spheroid and serving as a measuring cell, with the reflecting surface being curved the surface of the truncated spheroid, and the light source and the photodetector are made in the form of pn-junctions located on a flat surface truncated a spheroid.

На фиг. 1 схематически показано поперечное сечение фотометрического рефрактометра и ход лучей в нем; на фиг. 2 - топографи  поверхности полупроводникового кристалла в плоскости сече1 и  усеченного сфероида (вид А на фиг. 1); на фиг. 3 -FIG. 1 shows schematically a cross section of a photometric refractometer and the course of rays in it; in fig. 2 - topography of the surface of a semiconductor crystal in the plane of the cross section 1 and a truncated spheroid (type A in Fig. 1); in fig. 3 -

20 экспериментальна  крива  зависимости тока в цепи фотоприемника от показател  преломлени  измер емой среды.20 shows an experimental curve of the dependence of the current in the photodetector circuit on the refractive index of the measured medium.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В цепи источника света (излучающегоIn the circuit of the light source (emitting

Claims (2)

р-п-перехода), включающей омический контакт 1, р-область 2, п-область 3 (измерительна   чейка) и второй омический контакт 4, устанавливают ток Ii. При этом, генерированный р-п-переходом 2-3 свет (например, луч 5) частично отражаетс  от отражающей поверхности 6 (луч 7) и ийАудирует в цепи фотоприемника (второго р-п-перехода 3-8), (9 - контакт к робласти 8) фотосигнал Ь- Дл  измерени  показател  преломлени  фотометрический рефрактометр помещают в исследуемую среду 10. Аналитическую св зь г с показателем преломлени  п исследуемой среды 10 можно описать следующим выражением: а Ь г гПг-А-Н(п; п, ) ч- В(п; п,; 0), где Г, - внутренний квантовый выход излучени  р-п-перехода 2-3; TJ2 - внутренний выход фотоэффекта р-п-перехода 3--8; R - коэффициент отражени  от отрающей поверхности 6; п, - показатель преломлени  измерительной  чейки 3; А - коэффициент, св занный с поглощением света в объеме измерительной  чейки; В - добавка, обусловленна  зависимостью критического угла в от показателей преломлени  и конструктивных особенностей и размеров измерительной  чейки. В случае, когда все лучи света падают на отражающую поверхность под небольшими углами, выражение принимает вид Ь Ь п,п, Agc.. В соответствий с приведенным выражением фотосигнал L уменьщаетс  с увеличением п. что подтверждаетс  экспериментальной кривой на фиг. 3. Предложенный фотометрический рефрактометр может быть изготовлен известными приемами полупроводникового приборостроени  и использован дл  целей физикохимического контрол , а также дл  измерени  параметров объектов окружающей среды, в том числе и в полевых услови х Преимуществами предлагаемого устройства  вл ютс  малые габариты, малый вес, простота изготовлени  и процесса измерений и высока  надежность. Формула изобретени  Фотометрический рефрактометр, содержащий источник света и последовательно расположенные по ходу излучени  измерительную  чейку с отражающей поверхностью и фотоприемник, отличающийс  тем, что, с целью уменьщени  веса и габаритов и повышени  надежности, он выполнен в виде монолитной интегральной схемы на полупроводниковом кристалле, имеющем форму усеченного сфероида и служащем измерительной  чейкой, причем отражающей поверхностью  вл етс  криволинейна  поверхность усеченного сфероида, а источник света и фотоприемник выполнены в виде р-п-переходов, расположенных на плоской поверхности усеченного сфероида. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Иоффе Б. 6. Рефрактометрические методы химии. Л., «Хими , 1974, с. 126-129. pn-junction), which includes the ohmic contact 1, p-region 2, p-region 3 (measuring cell) and the second ohmic contact 4, sets the current Ii. At the same time, the generated pn-junction 2-3 light (for example, beam 5) is partially reflected from the reflecting surface 6 (beam 7) and audited to the photodetector circuit (the second pn-junction 3-8), (9 - contact to the roblast 8) photo signal L- To measure the refractive index, the photometric refractometer is placed in the test medium 10. The analytical connection r with the refractive index π of the test medium 10 can be described by the following expression: a г g gPg-A – H - В (п; п ;; 0), where Г, is the internal quantum yield of the pn junction emission 2-3; TJ2 - the internal output of the photoelectric effect of the pn-junction 3--8; R is the reflection coefficient of the reflecting surface 6; n, is the refractive index of the measuring cell 3; A is the coefficient associated with the absorption of light in the volume of the measuring cell; B is an additive due to the dependence of the critical angle in on the refractive indices and design features and dimensions of the measuring cell. In the case when all the rays of light fall on the reflecting surface at small angles, the expression takes the form Lbn, n, Agc .. In accordance with the given expression, the photosignal L decreases with increasing n, which is confirmed by the experimental curve in FIG. 3. The proposed photometric refractometer can be manufactured by well-known semiconductor instrumentation techniques and used for physico-chemical control purposes, as well as for measuring parameters of environmental objects, including in field conditions. The advantages of the proposed device are small dimensions, light weight, ease of manufacture and measurement process and high reliability. A photometric refractometer comprising a light source and a measuring cell with a reflective surface and a photodetector sequentially arranged along the course of radiation, in order to reduce weight and dimensions and increase reliability, it is made in the form of a monolithic integrated circuit on a semiconductor crystal having the shape a truncated spheroid and serves as a measuring cell, with the reflecting surface being the curvilinear surface of the truncated spheroid, and the light source and photo The ground glass is made in the form of pn-junctions located on a flat surface of a truncated spheroid. Sources of information taken into account in the examination of 1.Ioffe B. 6. Refractometric methods of chemistry. L., “Himi, 1974, p. 126-129. 2.Там же, с. 254-257 (прототип).2. In the same place 254-257 (prototype). Фиг.11 Фаг..Phage ..
SU813243192A 1981-02-02 1981-02-02 Photometric refractometer SU958925A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813243192A SU958925A1 (en) 1981-02-02 1981-02-02 Photometric refractometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813243192A SU958925A1 (en) 1981-02-02 1981-02-02 Photometric refractometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU958925A1 true SU958925A1 (en) 1982-09-15

Family

ID=20941323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813243192A SU958925A1 (en) 1981-02-02 1981-02-02 Photometric refractometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU958925A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4246489A (en) Liquid level detector for detecting a liquid level when reaching a prescribed height
EP0836092A2 (en) An optical sensor
US4320291A (en) Optical instrument
US4306805A (en) Refractometric device
CA1205543A (en) Bubble detecting infusion apparatus
US3751672A (en) Opto-electronic apparatus for measuring and controlling the concentration of solutions
EP0797090A2 (en) Integrally formed surface plasmon resonance sensor
JPS59133438A (en) Photosensor and its use
Flaschka et al. Light emitting diodes and phototransistors in photometric modules
US4037967A (en) Apparatus for measuring the density of a liquid, utilizing the law of refraction
US5442435A (en) Fluid composition sensor using reflected or refracted light monitoring
CA2119622A1 (en) Underwater light scattering sensor
CN1374529A (en) Simultaneous in-situ sea water salinity and temperature measuring method and device
US3917411A (en) Apparatus for measuring the density of a liquid utilizing refraction
US3426211A (en) Refractometers
SU958925A1 (en) Photometric refractometer
US3977790A (en) Apparatus for measuring the density of a contained liquid, by utilizing the angular displacement of the limiting angle at total reflection
US3532434A (en) Photometer construction
US4332090A (en) Directional two axis optical inclinometer
CN202974864U (en) Measuring instrument for measuring refractive index of liquid-phase gas
JPS57101709A (en) Film thickness gauge with infrared ray
SU1168830A1 (en) Refractometer
RU2788588C1 (en) Substance chemical composition sensor
JPS59162427A (en) Optical temperature sensor
US3412253A (en) Arrangement for measuring hydrometeors