Колориметр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СКОМУ СВИДЕТЕ У К риметри создани в. Целью отношержит осчасть обьектива прозрачного зко изображение о фотоприемного го блока, включа ное устройствоКолориметр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к калои может быть использовано приколориметров и спектрофотометризобретения является увеличениения сигнал/шум. Колориметр сод Изобретение относится к колориметрии и может быть использовано при создании колориметрических приборов для измерения отражающих характеристик объектов.Целью изобретения является увеличение отношения сигнал/шум.На фиг. 1 представлена схема колориметра; на фиг. 2 - ход лучей при освещенииобразца.Колориметр содержит формирователь светового потока, выполненный в виде тора 1, во внутренней полости которого установлены источники 2 света. По поверхности тора, обращенной к исследуемому образцу, выполнена кольцевая осветительная щель 3, через которую под углом 45 облучается исследуемый образец 4. На оси, составляющей угол 0 к нормали образца. расположен объектив 5 формирователя отраженного от образца светового потока. Центральная Ж 1693398 А 1 ющии источник света и ветового потока, облучаюй образец под углом 45 по измерительный блок, вклюемное и измерительное усрователь отраженного от я, представляющий собой тель выполнен в виде тора, лости которого, покрытой оким коэффициентом дифия, установлены источники хности тора имеется освеЦентральная часть объекая,2 ил. титель, включа рмирователь с щего исследуемы всему азимуту, и чающий фотопри тройство; форми образца иэлучени объектив. Освети во внутренней по материалом с выс фузного отражен света, а на повер тительная щель. тива непрозрачн выполнена иэ круглого неана б, Объектив переносит браэца на входной зрачок устройства 7 иэмерительноющего также и иэмерительработает следующим обр зом,Смотровое окно держателя исследуемого образца 4 освещается световым потоком, прошедшим через щель 3 в тоое. Часть этого потока излучается на образец 4 непосредственно от той части тела свечения источника 2 света, которая обращена к образцу. Излучение источника 2, не прошедшее в щель 3, падает на стенки тора 1, покрытые диффуэно-отражающим материалом,В результате многократных отражений на стенке тора 1 на исследуемый образец 4 дополнительно падает через щель 3 световой поток, испускаемый частью поверхно1693398- 1 Г 2 ( Ощ )2г ОЦ - /з 1 пй угол наблюдения;апертурный угол страдиапазон измененияения лежит в предела енного и к света,причем55 наблюд чений угла сти тора, расположенной за щелью на пересечении оптической оси, образующей угол 45 с нормалью образца, с поверхностью тора. Щель 3 ограничивает апертуру пучка лучей, падающих на образец, которая не должна превышать 5 о,Положительный эффект от выполнения формирователя в виде тока достигается за счет увеличения коэффициента использования источника, и, следовательно, увеличения отношения сигнал/шум. Эффект достигается как для точечных источников, так и для источников с протяженным телом свечения.Отраженный от образца 4 световой поток собирается объективом 5 на входном зрачке фотоприемного устройства 7. Цвнтральная часть объектива 5 выполнена из круглого непрозрачного экрана 6, Такое исполнение обьектива позволяет собрать отраженный от образца свет, распространяющийся под углом наблюдения аотличным от Оо, который можетдостигать 10 о. При этом апертура отраженного пучка лучей 5 достигается выбором геометрических размеров обьектива и его непрозрачного экрана,Соотношения, связывающие геометрические размеры тора, круговой щели с размерами смотрового окна могут быть получены на фиг. 2, где приведены окружность, образующая тор, источник 2 света и исследуемый образец 4. Линейный размер щели равен удвоенной длине перпендикуляра, опущенного из точки пересечения луча АС, который имеет максимальный угол наклона относительно осевого луча ОО с окружностью, образующей тор, к осевому лучу ОО. Длина отрезка АР = дщ/2, где бщ - геометрический размер щели, определяется из следующих уравнений; бщ=гРВ 9РВ = ОЙ=ВО-ОР,ВО = ботв/2 (сов(90 - ф 1.зп (90 - фс 19 Й 1 г-( 2 ) де г - радиус окружности, образующей тор;угол освещения;апертурный угол.Преобразовав эту систему уравнений, получим квадратное уравнение щ = 2 1 д ф ( - ( в и 0 -Г стд , сов д 7 ) - 31 п а 2 5 из которого можно определить размер щелибщ,Аналогично могут быть получены соотношения, связывающие размер непрозрачного экрана обьектива с размерами10 обьектива и смотрового окна колориметра.формула изобретенияКолориметр, содержащий осветитель,формирователь светового потока, установленный с возможностью освещения смотро 15 вого окна держателя образца под углом 45,приемный объектив, расположенный нормально к плоскости смотрового окна, фотоприемное устройство и измерительноеустройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,20 с целью увеличения отношения сигнал/шум, формирователь светового потокавыполнен в виде полого тора, внутренняяповерхность которого покрыта диффузноотражающим материалом, а в полости рас 25 положен осветитель, при этом наповерхности тора выполнена кольцевая осветительная щель, ширина дщ которой определяется из формулы 30 2 Р Г 2 с 3 щ = 2 тд Ь. ( - -= - дот в ( 1 - с 1 д ф ) -35 где ботв - диаметр смотрового окна;В - расстояние от центра окружностиобразующей тора до нормали к плоскости, смотрового окна;г - радиус окружности образующей то 40 ра:- апертурный угол освещающего пучка света, центральная часть приемного объектива снабжена непрозрачным круглымэкраном, при этом размеры объектива и экрана определены по формулам45 бл =2 19 (а+ р) + ботв,бв = ботв - 21 С 9 ( Р-а),где бл - диаметр объектива;бв - диаметр непрозрачного экрана;1 - расстояние от смотрового окна до50 объектива;а -- агсща 10 ботв 21693398 Составитель В. Варнавскийктор О. Хрипта Техред М,Моргентал Корректор Т. Мале роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 4068ИИПИ Го Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5