Спектрометр

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОРСКО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к авт, свил-ву 51)Ч. Кл. 6011 3/3)Заявл 01.78 ( 257226 1 заявки М с присоединени(23) Приоритет твенный кеинте Го СССР вв девеи нзебретенн и етерытнй. И. Краевск нтрапьная экспериментально-исследовательскаянструкторско-технологическая лаборатория химизациисепьского хозяйства 1) Заявнтел КТРОИЕТ 2спектрометрии падающего излучения. Большой промежуИ реа и рк де ди ре т п и о ра годаря тому; что лиепа в виде дву конкретнее к устройствам для измерения падающего и отраженного потока иэпучения в заданных участках спектра, и может найти широкое применение во мно гих областях народного хозяйства, в том числе и в сельском хозяйстве цри опрепении степени поражения растений вредителями, вредными веществами, при опделении изменения во времени впажносО и почвы, противоэрозионных и других окрытий почвы, определении состава почвдреИзвестен спектрометр для примененияполевых условиях, содержащий входную птическую систему, диск со светофипьтми, фотоприемник и электронно-лучевую рубку для получения иэображения спектра объекта. Для измерения с помощью данного прибора спектрального коэффициента яркости объектов приходится применять выносной диффуэно-отражающий экран. Измерая интенсивность отраженного от него света, судят об интенсивности ток времени, проходящий между измниями потока, отраженного от объеот эталона, приводит к погрешностмерении спектрального коэффициент сти 11Наиболее бпизким к изобретению является спектрометр, содержащий оптическую систему, диск ео светофильтрами и прием ник излучения Я . В этом устройстве дпа измерения падающего потока излучения также применяетса выносной эталон.К недостаткам этого спектрометра относятся его большие габариты и ограничения в точности измерений, возникающие изза применения выносного эталона, который вводится в поле зрения входной оптической системы дпа измерения падающего потока изпучени я.Цепью изобретения явпяется повышение точности измерений и уменьшение габаритов спектрометра.Это достигаетея бпаоптическая система выпо х3 739 соосно расположенных попусфер, оканчива- . ющихся цилиндрическими частями, распопоженными одна в другой, причем одна попу- сфера неподвижна, а другая установпена с возможностью поворота относительно нх5 общей оси, при этом на цилиндрической части подвижной попусферы выпопнены прорези, два входных отверстий выполнены на цилиндрической части неподвижной попусферы, а выходные - на ее сферической части, 10На фнг. 1 показан предлагаемый спектрометр в разрезе; нв фиг. 2 - то же, вид сверху.Спектрометр состоит из подвижной полусферы 1, оканчивающейся цилиндрической 15 частью 2, неподвижной полусферы 3, оканчивающейся ципиндрической частью 4. На неподвижной полусфере вылопнены два входных отверстия 5, на одном из них крепится входная оптическая система 6. Подвижная попусфера звкреппена на ось двигателя 7. За выходным отверстием 8 неподвижной попусферы установлен диск 9 со светофильтрами 10. Вращение диска осуществляется двигатепем 11, Зв диском 25 напротив светофильтров установлен приемник изпучения 12. На подвижной полусфере выпопнены прорези 13.Спектрометр работает следующим образом.30При измерении падающего (эталонного) излучения двигателя, например, шаговые 7 и 11 за счет синхроимпупьса от синхрогенератора (фиг. 1 и 2 не показан) устанавливаются таким образом, что вход 35 ное отверстие 5 со стороны входной оптвческой системы 6 перекрыта ципиндрической частью 3, а верхнее входное отверстие 5 открыто, Напротив выходного отверстия 8 устанавливается заданный свето фипьтр 10, установленный на диске 9. Падающий (эталонный) поток изпучения попадает во входное отверстие 5 (верхнее) интегрирующей сферы, состоящей иэ подвижной 1 и неподвижной 3 полусфер, после отражения от внутренней поверхности, покрытой диффуэионно-рассеивающим составом, " попадает через выходное отверстие 8, светофильтр 10 на приемник излучения 12, например фотоэпектронный умножитепь, с выхода приемника излучения 12 электрический сигнал обрабатывается любым изве,стным способом и в заданной форме поступает на регистратор (не показано).Измереиие отраженного от исследуемо го объекта излучения. Двигатель 7 поворачивает подвижную полусферу таким образом, что одна из прорезей 13 цилинд 347 фрической части 2 оказывается напротиввходного (нижнего) отверстия 5, а верх.нее входное отверстие 5 в это время перекрыто, Светофильтр 10 при этом остается тот же, что и при измерении падающего (эталонного) излучения, т.е, двигатель 11 остался неподвижным.Отраженное от. исследуемого объектаиэпучение через входную оптическую систему 6 попадает в иитегрирукщую сферу состоящую иэ подвижной 1 и неподвижной 3 полусфер, интегрируется и черезвыходное отверстие 8 и светофипьтр 1,0поступает на приемник излучения 12. Далее сигнал обрабатываетсяпюбым известным способом,Двигатель 11 делает следующий швг",поворачивая диск 9 твк, чтобы спедующийсветофильтр 10 зафиксировался напротиввыходного отверстия 8, а двигатель 7 поворачивает подвижную полусферу такимобразом, чтобы одна из прорезей 13 установйлась напротив входного отверстия5 (верхнего а входное отверстие.5 (нижнее) при этом перекрыто. После этогоосуществляется следующий цикл измерений,В тех спучаях, когда необходимо значительно увепичить быстродействие спектрометра, например, при проведении измерений с летатепьных аппаратов, необходимо выполнить несколько выходных отверстий и напротив каждого отверстия устанавпивается приемник излучения с заданным (при необходимости) светофильтром,например, интерференционным. В этом случае получается заданное количество парвппельных каналов. Обработка электрических сигналов с выхода каждого приемникаизпучения и регистрации результатов измерений осуществляется любым известнымспас обом.В предпвгаемом спектрометре в качестве эталона испопьзована интегрирующаясреда, составпенная иэ полусфер 1 и 3,что делает ненужным применение зеркаль.ных отражатепей излучения, твк квк падающий и отраженный потоки иэпучения поочередно через входные отверстия 5 подадают в интегрирующую среду, а затем через выходные отверстия-на приемник излучения. Это позволяет избежать погрешностей, связанных с характеристиками отражения этих отражатепей, и уменьшитьэнергети ческие потери.Формула изобретения1 Спектрометр, содержащий оптическую систему, диск со светофильтрами иСоставитель А, Качановактор И. Гохфельд . Техред Н. Бабурка Корректор Н. Сте 911/35 Т ЦНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Жраж 713 Подлвенного комитета СССРретений и открытий-35, Раушская набд. 4/ ак иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная; 4 5 739347 6приемник излучения, о т л.и ч,а ю щ и й 2, Спектрометр по п. 1,о т л и ч а - с я тем, что, с целью повышения точностию щ и й с я тем, что в неподвижной по и уменьшения габаритов, оптическая си лусфере выполнено, по крайней мере, два стема выполнена в виде двух соосно рас- выходных отверстия, за котбрыми устаполоаэнных полусфер, оканчивающихся ци- З новлены светофильтры и приемники излулиндрическими частями, расположенными чения.одна в другой, причем одна полусфера не- Источники информации,подвижна, а другая, установлена с возмож- принятые во внимание при экспертизе ностью поворота относительно их общей 1. Авторское свицетельство СССР оси, при этом на цилиндрической части 10 М, 147810 6 01 Х 3/34, опублик. 1962. подвижной полусферы выполнены прорези, 2. Лимер Р. ВМайерс В. Л. Сильдва входных отверстия выполнена на ци- ва Л, Е, Слектрорадиометр для применения линдрической части неподвижной полусфе- в полевых условиях, Приборы для научных ры, а входные - на ее сферической части . исследований, % 5, с. 181-185, 1973.