Способ определения интенсивности монохро-матического линейчатого излучения

гОП ЙСАЙИЕ Союз Советски кСоцивпиетичесиикреспублик в 692333 ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. С О 1 , 3/30с присоединением заявки РЙ -(23) Приоритет -ЬоударстеокиыЯ комитет СССР ио делам изобретений,и открытий(53) УДК 621. 387, .424 (088,8) Опубликовано 15,06,81, Бюллетень Рй 22 Дата опубликования описания 15,06. 81 Б.В. Урысон, В. К. Вертушкин, Л,Н. Самойлов и В. И. Саприцкий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ с 1 ОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ЛИНЕИЧАТОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике в области определения интенсивности оптического излучения и может быть использовано при фотометрических измерениях.Известны способы определения интенсивности монохроматического излучения.Наиболее близким к. предлагаемому является способ, основанный на эффекте потери энергии при неупругом вза 10 имодействии заряженных частиц с атомами, например, газа.Согласно этому сйособу методом "задерживающего потенциала" опреде 5 ляют суммарное число частиц, возбудивших излучательиые уровни атомов, и с помощью фотоприемника - реакции его на излучение каждой в отдельности спектральной линии, возбужденной в газе, Измерения проводят при различ. ных энергиях заряженных частиц и при различных значениях "задерживающего потенциала". По полученным даннйм рассчитывают интенсивность излучениякаждой спектральной линии и всего источника в целом,Однако интенсивность излученияспектральной линии зависит от энергии возбуждающей частицы и приопределенных значениях энергиирезко уменьшается. В этом случае число частиц, энергия которых непревосходит уровня "задерживающегопотенциала", соизмеримо с величинойполного тока и, следовательно, разность между ними мала. Это приводитк увеличению погрешности определенияуказанной разности и, в свою очередь,к увеличению погрешности определенияинтенсивности источника,Цель изобретения - повышение точ" ности определения интенсивности моно- хроматического линейчатого излучения,Для этого поток моноэнергетических заряженных частиц фокусируют в пространстве внутри вакуумированного объема, поток атомов направляют в точку3 692333 10 15 20 25 30 35 Формула изобретения фокуса потока заряженных частиц, затем регистрируют частицы, потерявшие энергию на возбуждение каждойспектральной линии излучения, и по - числузарегистрированных частиц судят5об интенсивностиизлучения, Заряженным частицам, возбуждающим излучение,сообщают энергию, не превосходящуюпотенциала ионизации атомов.На чертеже представлено устройство для осуществления предлагаемогоспособа.Устройство содержит вакуумированную оболочку 1, в которой размещеныисточник 2 заряженных частиц, селектор 3 частиц, источник 4 атомногопучка, диспергирувщий элемент ( например, спектрометр ) 5 и коллектор 6. Источник атомного пучка ориентировантаким образом, что точка А пересечения направлений потоков находитсявнутри оболочки, Диспергирующий элемент 5 расположен между точкой А иколлектором 6, Для выпуска излученияв оболочке выполнено окно 7.Способ осуществляют следующим образом.Излучение возбуждают моноэнергетическим потоком заряженных частиц.с энергией, превосходящей потенциалвозбуждения низшего излучательногоуровня атомов, Поток заряженных частиц взаимодействует с потоком атомовгаза, паров металла и т,п, Поток атомов формируют с помощью, например,вакуумной печи, снабженной рядом диафрагм, служащих для коллимации пучка, Плотность потока ограничиваетсяСпеДУЮП(йМИ"УСЛОВИЯМИ: атОМЫ ДОЛЖНЫдвигаться без соударений и в объемепересечения потоков должно происходить лишь одно столкновение атомаи частицы Если эти условия выполнены, тоза время пролета сквозь атомный пучок частица возбуждает лишь одинатом, при этом ее энергия уменьшается на величинуЬЕ, равную энергиивозбуждения 1 -го уровня атома, Та 50ким образом, в результате взаимодействия потоков внутри оболочки имеются частицы с начальной энергией со(упруго рассеянные), а также частиць.,энергия которых отличается от начальной на величину ДЕЕсли возбуждаются только излучательные уровни, между которыми отсутству-,ют каскадные переходы, то число частиц с энергией (Е, - АЕ )равно числу квантов излучения с длиной волны сЬ(ЕО - АЕ,) , где с - скорость света, Ь - постоянная Планка. Выделяя спомощью спектрометра 5 частицы, потерявшие энергию на возбуждение определенного излучательного уровня .и измеряя сигнал с коллектора 6, можно определить интенсивностьизлучения данной спектральной линии по формуле н- Т 1 ь 2 е(.где й, с- - искомая интенсивность, Й, с- - величина сигнала с коллектора 6; Т - коэффициент пропускания спектрометра 5, Я- эффективность реэ гистрации частиц коллектором; Ф = - телесный угол, ограничиваемый входйым отверстием спектрометра 5 площади 5, расположенным на расстоянии К от точки А ; 0. - величина, численно равная отношению площадей, ограниченных кривой зависимости сечения от угла рассеяния (6) при 3: Ш и 3 =Я В случае возбуждения каскадных переходов соответствие между числом частиц и числом квантов излучения устанавливают расчетным путем с использованием уравнения баланса заселенности каждого уровня и по вероятности спонтанного перехода на соответствующий уровень. Наличие у атома мета- стабильного уровня и энергию его возбуждения определяют по диаграмме энергетических состояний атома. По этим данным находят энергию частиц, возбудивших метастабильный уровень, и указанные частицы иэ рассмотрения исключают.Непосредственное измерение числа частиц, потерявших энергию на возбуждение спектральной линии, уменьшает погрешность определения интенсивности излучения и делает ее не зависящей от величины интенсивности.Точечный характер излучающего объема позволяет с высокой точностью .опреГделять интенсивность излучения в энергетических единицах, например в числе квант с", ср. 1, Способ определения интенсивности монохрбматического линейчатого излучения,-основанйый на эффекте потери энергии при неупругом взаимоодцева Техред А.Бабине рректор Л, Иван акто 07 комитета ССС аж писно В 11 ИИПИ Госу по делам 113 Г)35 Мосдарственного Ризобретений и открытийква, )(-35 Раушская наб. д. 4/5Патент , г. Ужгород, ул, Проектная, 4 пшдл ППП 5 69233 действии заряженных частиц с атомами, о т л и ч а ю щ и й с я.тем, что, с целью повышения точности опреде- ления интенсивности монохроматическоголинейчатого излучения, поток моно- энергетических заряженных частиц фокусируют внутри вакуумированного объема, поток атомов направляют в точку фокуса потока заряженных частиц, затем регистрируют частицы, потерявшие 11) энергию на возбуждение каждой спектральной линии излучения, и по числу 8зарегистрированных частиц судят об интенсивности излучения.2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что заряженным частицам сообщают энергию, не превбсходящую потенциала ионизации атомов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 533836, кл. 6 О д 3/30, 1974 (про"тотип),