Люминесцентный датчик ультрафиолетового излучения

(51)5 6 01 Н 21/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛ ЬСТ К АВТОРС ния, деиствующим с помощью фотоэлектропреобразователей (ФЭП) излучения, в частности к люминесцентным датчикам ультрафиолетового (УФ) излучения, Цель - повышение степени светосбора. Преобразователь УФ-излучения выполнен из люминесцирующего оптически прозрачного и однородного материала в виде прямой призмы или цилиндра, на боковых гранях которого размещены ФЭП. Датчик имеет повышенную чуствительность, которая достигается исключением светового фона, являющегося основной причиной шума в выходном электрическом сигнале ФЭП, 1 ил,исследова- сточников оды в 1985,ИК УЛ собамо излу циональныи интенсивности падающего на него видимого света.Указанные элементы датчика расположены последовательно,Недостатком известного датчика ется низкая чувствительность, которая ловлена наличием светофильтр расположением элементов, вследстви в выходном электрическом сигнале и ется большой шум от светового фона, т спектральные характеристики всех эл тов имеют плавно меняющиеся граниЦель изобретения - повышение вительности датчика ультрафиолетово лучения путем повышения сте(71) Армянский филиал Научнотельского института химических и тока(54) ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ДАТЧ РАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к спо готовления датчиков световог Изобретение относится к датчикам светового излучения, преобразующим световое излучение в электрический сигнал.Известен датчик ультрафиолетового излучения, в котором по ходу падающего излучения . располагают светофильтр, пропускающий УФ излучение в диапазоне 200 - 400 нм, слой люминесцирующего материала, который поглощает излучение, прошедшее через светофильтр, и излучает в видимом Диапазоне спектра, второй светофильтр, пропускающий вйдимый свет и поглощающий УФ в инфракрасное излучение, фотоэлектропреобразователь (ФЭП), вырабатывающий электрический сигнал, пропорявля- обусов и е чего олучаак как еменцы, чувстго из- пенисветосбора при Одновременном снижении уровня шумового сигнала,Цель достигается тем, что последовательно вдоль оптической оси расположены входное окно, светофильтр, пропускающий 5 УФ излучение, диафрагма и преобразователь УФ излучения, который изготовлен иэ люминесцирующего, оптически прозрачного и однородного материала с оптическим показателем преломления п 1 в аиде прямой 10 призмы или цилиндра, причем на боковых поверхностях преобразователя и оптическом контакте размещены фотоэлектропреобразовэтели, а оптический контакт создается средой с оптическим покаэате лем преломления п 2, которая выбирается согласно соотношениямщп 1 - по, п 1 по(2220где по - показатель переломления окружающего воздуха.Эти условия получаются из следующихтребований, что при угле паденияК 250а- светового луча на светоприем 2ную поверхность преобразователя излучения угол падения этого же луча навнутреннюю поверхность боковой гранипреобразователя должен удовлетворять условию полного внутреннего отражения,Выполнение этих условий повышаетстепень светосбора при одновременномснижении уровня шумового сигнала,Ка чертеже приведено схематическое 35изображение люминесцентнаго датчика УФизлучения.Датчик состоит из входного окна 1, закоторым расположены светофильтр 3, диаграмма 4 и преобразователь 5 УФ излучения 40в форме прямой призмы или цилиндра, набоковых гранях которого находятся ФЭП 7,имеющие контакт с преобразователем 5 спомощью оптической среды б. Все элементы помещены в корпус 2, э электрический 45сигнал выводится от ФЭП через токовыводы 8.Принцип действия предложенного датчика состоит в следующем. Падающее надатчик световое излучение проходит через 50окно 1 и попадает на светофильтр 3, который пропускает УФ излучение на преобразователь 5 УФ излучения. Диафрагма 4служит для предотвращения попадания света на ФЭП 7 и оптическую среду б. Падающее нэ преобразователь УФ излучениепоглощается в его объеме, переиэлучаетсяв области чувствительности ФЭП и черезбоковую поверхность и оптическую среду попадает на светочувствительную поверхность ФЭП,Ниже приводится пример исполнения люминесцентного датчика УФ излучения,Корпус и входное окно датчика выполнены из светонепроницаемого материала, светофильтр - из оптического стекла с соответствующими характеристиками, диафрагма - иэ светонепроницаемого материала, преобразователь УФ излучения - .из монокристаллического рубина с показателем преломления п 1 в форме прямой призмы, оптическая среда, создающая оптический контакт - из синтетического низкомолекулярного кауч кэ с показателем преломления п 2п 1 - и, фотопреобраэователи2- из кремния с максимумом спектральной чувствительности в области переизлучения рубина,Таким образом, повышение чувствительности люминесцентного датчика УФ излучения достигается путем повышения степени светосбора при одновременном снижении уровня шумового сигнала, что достигается: а)созданием оптического контакта с помощью материала с определенными оптическими характеристиками для создания оптического контакта между преобразователемм УФ излучения и светочувствительной поверхностью ФЭП; б) размещением ФЭП нэ боковых поверхностях преобразователя УО излучения, выполненного в форме прямой призмы или цилиндра, что с применением вышеупомянутого материала исключает шумовой электрический сигнал от светового фона; в) йрименением материала преобразователя УФ излучения, излучающего в области максимальной спектральной чувствительности ФЭП.Предложенный люминесцентный датчик УФ излучения отличается повышенной чувствительностью и меньшим числом рабочих элементов.Формула изобретенияЛюминесцентный датчик ультрафиолетового излучения, включающий оптически связанные светофильтр. преобразователь ультрафиолетового излучения и фотоэлектропреобразователь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени свето- сбора при одновременном снижении уровня шумового сигнала, преобразователь ультрафиолетового излучения выполнен в виде прямой призмы или цилиндра, на боковых гранях которого расположены фотоэлектропреобразователи, а оптический контакт между преобразователем и фото1723504 оставитель Р.Тадевосянехред М,Моргентал Корректор М.Максимиши дакто олинич Производственн омбинат дательски электропреобразователем осуществлен посредством оптической среды с показателем преломления и кото ый удовлетворяет условию п 2п 1 - по, п 1по 2г Заказ 1061 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж где по, п 1,п 2 - показатели преломления окружающего воздуха, преобразователя ультрафиолетового излучения и оптической среды соответственно,5 Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР