Широкоугольный спектрорадиометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХсиилюмапежРЕСПУБЛИК 09) 01) 48. ГОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И И КОМИТЕТТЕНИЙ И ОЧНР НИ Н АВТО ТВУ ако альной пп 1 паС 1 оп ой СЬе 1 пйех ой г 1 ратС 1 спт пс, РагС 11.1979, 1083(21) 3408839/18-25(56);1,. К 1 пд М,Э, ОеСеСЬе дгоипй а 1 Ьейо апйаЬеогрС 1 оп ой аСощзрЬе1 аСев Ьу гевоСе вецяАрр 11 саС 1 оп.-Ю.Анп.ясчо 136, Р б, р; 1072;2, Алексеев Ю,В, и др, Полусферический радиометр. - 111 Всесоюзная научно-техническая конференция ффотометрия и ее метеорологическое обеспечение , Тезисы докладов, М 1979 с, 93 (прототип)(54)(57) ШИРОКОУГОЛЬНЫИ СПЕКТРОРА.ДИОМЕТР, содержащий выпуклое зеркало, последовательно расположенныепо ходу отраженного им излучения,оптический Фильтр, приемник, а также блок обработки и регистрации исредство для модуляции излучения,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения диапазона измеряемых параметров, он .снабженразмещенньки на оси симметрии вы- .пуклого зеркала плоским отражателем и выполненным в виде пластинырастром, установленным с возможностьвозвратно-поступательного перемещения вдоль этой оси и фиксациина заданных расстояниях от выпуклого зеркала, при этом средство длямодуляции установлено по ходу отраженного излучения между растроми фильтром,Изобретение относится к широкоугольным спектрорадиометрическимприборам, предназначенным для исследования спектрального составасферических и полусферических яркостей и потоков излучения, и можетиспользоваться в метеорологии приисследовании оптических свойств атмосферы.Известны спектрорадиометричесКие приборы, измеряющие состав полусферических потоков излучения,в которых применяются диффузныеповерхностн, Такая поверхность дает возможность с высокой точностьюполучить косинусную характеристику 15пропускания излучения на приемник,(например, полусферические и сферические яркости) (11Недостатком этих приборов является узкий рабочий интервал длинвол,н,Наиболее близким к предлагаемому является спектрометр, предназначенный для измерения спектральногосостава полусферических яркостейнеба и содержащий зеркальную сферическую повррхность (выпуклое 30зеркало), средство для модуляции,последовательно расположенные по ходу отраженного излучения оптическийФильтр, приемник, блок обработкии регистрации, Излучение со всехнаправлений полусферы направляетсяна приемник зеркальной сферическойповерхностью, одна половина которойзачернеиа, Приемник находится сбокуот сферы, при вращении последнейпроисходит модуляция сигнала, Фильтр,расположенный перед приемником,позволяет измерять спектральныйсостав излученИя, Так как сфера отражает падающее на нее излучениеравномерно по всем направлениям, сиг-"5нал на приемном устройстве пропорционален сферической яркости отражаемого ею пространства . 21Однако известный прибор не может измерять другие фотометрические характеристики, например полусферические потоки излучения,Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых параметров широкоугольного спектрорадиометра, а именно использование егокак для измерения сферическихи полусферических яркостей, таки для измерения полусферическихпотоков излучения, средних яркостей 60и потоков излученйя, поступающегоиэ различных концентрических зонсферы,Эта цель достигается тем, чтоспектрорадиойетр, содержащий вы пуклое зеркало, последовательно расположенные по ходу отраженного им излучения оптический фильтр, приемник, блок обработки и регистрации, а также средство для модуляции излучения, снабжен размещенными на оси симметрии выпуклого зеркала плоским отражателем и выполненным в виде пластины растром, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль этой оси и фиксации на заданных расстояниях от выпуклого зеркала, при этом средство для модуляции установлено по ходу отраженного излучения между растром и Фильтром,На чертеже приведена схема широкоугольного спектрорадиометра.Спектрорадиометр состоит из выпуклого 1 и плоского 2 зеркал, растра, выполненного в виде пластины 3, перемещающейся вдоль стержня 4, модулятора 5 излучения, оптического фильтра (клиновой интерференционный фильтр) б, приемника 7 лучистой энергии и блока 8 обработки и регистрации информации.Прибор работает следующим образом.Для измерения фотометрических характеристик излучения поступающего из верхней и нижней полусфер атмосферы, ось симметрии зеркала 1 направляется в зенит, Зеркальная сферическая поверхность отражает радиацию со всех направлений на плоское зеркало 2, а затем на приемник;7, При этом излучение модулируется модулятором 5 и проходит через фильтр;б. Пластина 3 затеняет часть зеркала и измерение из соответствующей части сферы не попадает на приемник, Чем выше расположена пластина, тем меньшую часть выпуклого зеркала она затеняет, . Если пластина, находясь на высоте 6, поднялась на Ь, то на приемник попадает дополнительная лучистая энергия 2 Р9 =К 981 пв В 8 1 (8 рх) Йхр где 1(б,х) - интенсивность излучения, падающего внаправлении зенитного9 и азимутального хуглов;К 9 - коэфФициент, зависящий от аппаратнойфункции прибора, определяемый при градуировке,Угол 8 т.;е, кольцевая зона полусферы, от которой поступает дополнительная энергия, зависит от и,Амплитуда модулированного оптического сигнала на выходе приемника 7 пропорциональна потоку, поступающему на приемник, поэтому разность между амплитудами, соотЗаказ 10207/42 Тираж 873ВНИИПИ Государственного. комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Раушская наб д. 4/5 Подписное Филиал ППП Патент, г, Ужгород, УЛ, Проектная, 4 ветсвующими двум соседним положениям пластины 3, пропорциональна 68, Эту операцию вычитания выполняет блок 8 обработки и регистрации, Соседние положения пластины определяются, шумами прибора,;те, разность должна быть больше амплитуды шуМа. Выделение таким образом А 18 позволвет определять в блоке 8 различные Фотометрические характеристики,Например, в блоке 8 в одном иэ режимов работы осуществляется операция суммирования этих разностей в пределах положений пластины 3, соответствующих угламд макс ибмик, и таким образом определя -ется средняя яркость в этом кольцевом конусном телесном угле, При ,Омичи - - 0 и 6 макс=-" регистрируется средняя полусферическая яркость,гЪпри 9 мк =.в сФерическая яркость, 5 В другом режиме работы операциясуммирования осуществляется с весом, равным косинусу угла 9 , соответствующему положению пластины;3, В этом случае определяется поток из лучения в колышевом телесном угле,ПриедцрО иВкс: определяется полусферический поток, при 8 ак:Я потоки из верхней и нижней полусфер, Таким образом, определяются средняя сферическая или полусферическая яркость и полусферические потоки,