Способ измерения коэффициентов излучения, пропускания и отражения полупрозрачных материалов в ик-области спектра

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 824 4 а 01 ) но ПИ фЯЕО 1 Щ етюьст ТОР СНОМ ракрасное из, Наука, 1964,а 11 Р. (,)прего егпеп 1 з о о р 1 сз, 1966, ч ед зрес 1 гаегплта 1 са гпа 1 ег(аз. 5, М 12, р. 1911 -е гпеа Арр(ед 915.54) СП .НТОВ ОТРАЖ ИЛЛО ОСОБ ИЗМЕИЗЛУЧЕНИЯНИЯ ПОЛВ ИК-ОБ НИЯ КОЭФФИЦИПРОПУСКАНИЯ ИОЗРАЧНЫХ МАТЕТИ СПЕКТРА УП ЛА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение относится к фотометрии сред и может быть использовано при оценке оптических и радиационных свойств материала. Целью изобретения является повышение точности измерения. Сущность изобретения заключается в том, что одновременно при измерении энергетической яркости (ЭЯ) образца на фоне одного черного тела дополнительно облучают поверхность образца, обращенную к фотоприемному устройству, другим черным телом с температурой, отличающейся от температуры первого черного теда, меняют местами взаимное положение черных тел, измеряют ЭЯ образца на фоне второго черного тела, а также ЭЯ второго черного тела. Изобретение позволяет повысить точность изм ерений. 1 ид.Изобретение относится к фотометриисред и может быть использовано при оценкеоптических и радиационных свойств материалов,Целью изобретения является повышениеточности измерений.На чертеже показана при нципиальнаясхема устройства для осуществления спо соба,В камере 1 с изотермическими стенками1, (равномерная температура стенок камерыдостигается, например, омыванием их теп, лоносителем, подводимым к ним по трубкамчерез термостат) на поворотном устройстве: 2 закреплены два черных тела 3 и 4, температуры которых различны и поддерживаются стабильными, например, также с помощью отдельных термостатов с жидкими теплоносителями. Черные тела могут быть выполнены, например, в виде зачерненных поверхностей с треугольными канавками. Черные тела обращены встречно излучаюгцимиапертурами и установлены друг от друга нанекотором расстоянии, необходимом для введения между ними измеряемого образца 5и выведения его из объема между чернымителами. Оба черных тела имеют по сквоз, ному отверстию на их излучающей поверхности. Оптическая система, состоящая изобъектива 6, двух неподвижных зеркал 7 и8 и плоского поворотного зеркала 9, направ,ляет измеряемое излучение от исследуемого,образца, черных тел или сгенки камеры на,фотоприемное устройство 10 (ФПУ), которое преобразует воспринимаемое излучение в,электрический сигнал. Для упрощения электронного тракта усиления сигналов фотоприемного устройства перед объективом 6 установлен модуляторпрерыватедь 11 излучения. Величины сигналов, снимаемых с ФПУ и линейно связанных с измеряемыми яркостями, считывают с отсчетного устройства 12.В зависимости от положения поворотного зеркала 9 оптическая ось ФПУ направлена либо через сквозное отверстие в черном теле 4 на поверхность исследуемого образца 5 (на поверхность излучающей полости черного тела 3 при выведенном образце 5), либо на стенку камеры(на поверхность образна 5 при его положении вне черных тел).Для исключения возможности появления в гюле зрения ФПУ 10 зеркального изображения сквозного отверстия черного тела, созда.ваемого поверхностью образца 5, оптическая ось ФПУ наклонена к поверхности образца на угол около 15 - 20 с нормалью к ней, в пределах которого измеряемые характеристики образца мало зависят от направ.ления визирования.Способ осуществляют следующим абра зом. Устанавливают и стабилизируют рабочие температуры стенок камеры 1 и черныхтел 3 и 4. Измеряют яркость стенки камеры 1, для этого зеркало 9 устанавливают вположение, показанное на фиг. 1 штрихами,образец 5 вводят между черными телами (положение черных тел 3 и 4 любое) и фиксируют величину сигнала по отсчетному устройству 2.Выводят образец 5 из объема между чер 0 ными телами и измеряют яркость 1 образца на фоне стенки камеры. После этогочерные тела 3 и 4 устанавливают в положение, при котором черное тело 4 находитсямежду черным телом 3 и зеркалом 7. Обра 15 зец 5 устанавливают между черными телами. При этом черным телом 3 облучак)т однунз поверхностен образца 5, а черным телом4 - другую поверхность образца, обращенную к фотоприемному устройству 10. Зеркало 9 устанавливают в положение (пока 20 зано на фиг. 1 сплошными линиями), прикотором ФПУ О визирует черные тела 3 и4 и образец 5. Измеряют яркость .с,т образца на фоне черного тела. Выводят образец 5 из объема между черными телами и2 измеряют яркость 1, черного тела 3. Меняют местами черные тела так, что черноетело 3 устанавливается между черным телом4 и зеркалом 7, и измеряют яркость 1.4 гчерного тела 4. Образец 5 вводятмежду черными телами и измеряют его30 яркость 1-г,4 нри одновременном облучении его одной поверхности черным телом 4 и другой, обращенной к фотоприемному устройству поверхности,черным телом 3.На основании измеренных величин коэф 3 фициенты излучения , пропускания 1 и отражения у рассчитывают по формуламЯ =1 - А,ь = (А+В)(2,Д = (А - В)/2,401 остт14 т + 1- - - 21.,1. о,с г, - 1. о,с г,т1 сг4 тПроведенный анализ показывает. что измерения йо способу массивньгх образцов (толщиной 1 мм и более), осуществляемые 50 в первые несколько секхнд после их вводав пространство между черными телами. не вносят погрешностей, связанных с их разогревом.Предлагаемый способ измерения коэффициентов излучения, пронускания и отраже.ния полупрозрачных материалов не требует создания специальных держателей образца, обеспечиваюгцих равномерный его разогреви 1). гнЙ и гкр)и31 инди,(или охлаждение) и поддержание его температуры на заданном уровне, не требует установки датчиков температуры образца, так как температура образца определяется по результатам проводимых измерений яркостей; сокращает время измерений, так как исключает операцию нагрева (или охлаждения) образца до заданной температуры и ее стабилизацию. Способ измерения коэффициентов излучения, пропускания и отражения полупрозрачных материалов в ИК-области спектра. заключающийся в размещении плоского образца исследуемого материала в изотермической камере с непрозрачными стенками, измерении с помощью фотоприемного устройства энергетических яркостей стенок камеры и образца, устанавливаемого на фоне стенки камеры, введении между стенкой камеры и образцом модели черного тела с температурой, отличающейся от температуры стенок камеры, и измерении энергетической яркости образца на фоне модели черного тела, выводе образца из поля зрения фотоприемного устройства и измерении энергетической яркости модели черного тела, определении значений коэффициентов излучения, пропускания и отражения расчетным путем по результатам измерений, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений. дополнительно при измерении энергетической яркости образца на фоне первой модели черного тела одновременно облучают поверхность образца, обраценную к фотоприемному устройству, второй моделью черного тела с температурой, отличающейся от температуры первой модели, меняют местами модели черных тел и вновь измеряют энергетическую яркость образца, измеряют энергетическую яркость второй модели черного тела, а коэффициенты излучения а, пропусканияи отражения у образца расчитывают по формулам Е+А 1 (А+В)/2 р (А В)/2 15 1-о т, + (-ог)т - 21-ос 1-о) - )-)етЭг ср ) г)лт, + Ьг, - 2).д, ( лт) (-тг где Е-энергетическая яркость образца прио)тодновременном облучении одной его поверхности первой моделью черного тела и другой, обраценной к фотоприемному устройству поверхности, - второй моделью черного тела;(.т, - энергетическая яркость образца, из меренная после смены положениямоделей черных тел;)., - энергетическая яркость образца приоблучении его только стенками камеры:,1. ) -энергетические яркости соответстатвенно первой, второй моделей черных тел и стенок камеры.