Способ регистрации плотности мощности ик излучения

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 8 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 07.01.82(51) М.Кл,з С О 1 3 158 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ПЛОТНОСТИ МОЩНОСТИ ИК ИЗЛУЧЕНИЯ 1Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно к технике измерения и преобразования невидимого инфракрасного излучения в видимое и определению его пространственного распределения.Известны способы регистрации плотности мощности излучения 111, основанные на последовательном во времени освещении кристаллофосфора ультрафиолетовым (УФ) излучением и регистрируемым инфракрасным излучением, и фиксации полученного распределения яркости свечения кристаллофосфора методом фотосъемки.Недостатком известных способов является малая чувствительность регистрации ИК излучения, особенно при измерении ИК излучения с малой плотностью мощности даже при использовании накопления (эффекта интегрирования при фотонном тушении люминофоров на основе 2 пЗ - Сп, Со) в основном из-за малой яркости свечения кристаллофосфора - экспоненциально убывающей во времени.Ближайшим техническим решением является способ регистрации плотности мощности ИК излучения 121, состоящий в последовательном во времени освещении кристаллофосфора ультрафиолетовым и регистрируемым инфракрасным излучениями,и фиксации полученного распределения яркости на кристаллофосфоре.Недостатком данного способа являетсямалая ширина диапазона регистрируемой 5 плотности мощности ИК излучения в сторону уменьшения плотности мощности,Цель изобретения - расширение диапазона регистрируемой плотности мощности ИК излучения в сторону уменьшения.10 Указанная цель достигается тем, что вспособе регистрации плотности мощности ИК излучения, основанном на последовательном во времени освещении кристаллофосфора на основе 2 п 5 в .Си, Со ультрафиолетовым и регистрируемым инфракрасным излучениями, и фиксации полученного распределения яркости свечения люминофора, после освещения кристаллофосфора ИК излучением его дополнительно освещают УФ излучением, интенсивность 1 и длительность Ж которого выбирают таким образом, чтобы число высвобожденных электронов было больше концентрации свободных электронов Л - , но значительно мень ше величины светосуммы 5, запасенной влюминофоре й- с 1 Ж с(5 (1)Предлагаемый способ осуществляетсяследующим образом. Кристаллофосфор в виде нанесенного на пленку порошка люЗ 0 минофора помещается на пути УФ излучагде а - объемная плотность ионизации;Ю - вероятность оптического высвобождения электронов из ловушек;Р - коэффициент излучательной рекомбинации;б - вероятность захвата электронов,Схема, поясняющая предлагаемый метод, приведена на чертеже.Она содержит объект 1, оптическую систему 2, прозрачную в ИК диапазоне, источник 3 подсвечивающвго ИК излучения,источник 4 УФ возбуждения, экран 5 с нанесенным на него слоем люминофора на основе УпЯ - Сц, Со, фиксирующее устройство 6, например фотоаппарат, и заслонку7, непрозрачную для УФ излучения.Данная схема работает следующим образом.Экран 5 освещают излучением источника 4, затем перекрывают излучение заслонкой 7 и проектируют на экран ИКизображение объекта 1. Открывают заслонку 7 и производят фотографированиеэкрана 5 фотоаппаратом 6,Проводят регистрацию по предлагаемому способу на экранах, изготовленных из"ристаллофосфора на основе ХпЬ - Сц, Сос концентрациями активаторов Сс=10- г/ги Ссо = 3 10 -гг, оптимальными к тушащему действию ИК лучей в диапазоне0,71, мкм, При изготовлении экра.нов порошковый люминофор (размер зерен10 мкм) заливают раствором органическо.го стекла в растворителе с добавкой пластификатора.УФ возбуждение осуществляют лампойПРК 4 с фильтрами УФС 6 и БС 7(Х = 365 нм). Эту же лампу используютдля дополнительного освещения кристаллофосфора после экспонирования ИК излутеля. Освещение УФ излучением вызывает возбуждение кристаллофосфора и его свечение в соответствии с законом Стокса. Возбуждение осуществляют в течение времени, достаточного для насыщения. Затем прекращают возбуждение кристаллофосфора и освещают его исследуемым ИК излучением. По прошествии времени, доста. точного для регистрации, осуществляют дополнительное освещение УФ излучением, длительность и интенсивность которого должна удовлетворять соотношению (ЦПовышение яркости свечения в момент кратковременного воздействия дополнительной УФ подсветки определяется увеличением концентрации свободных электронов за счет их оптического высвобождения с С, центров. Яркость свечения увеличивается на величину ЛУ, которая слагается из двух членов чения, Результаты съемки фотометрируютна микрофотометре типа ИФО, В ка.честве источника ИК излучения используют лазер ЛГ-.126 (Х = 1,15 мкм), Время5 первоначального возбуждения кристаллофосфора УФ излучением 2 мин. (приплотности мощности УФ излучения5 10 5 В 1/см). Длительность экспонировапчя ИК излучения от 0,5 с до 30 мин., дли 10 тельность дополнительной УФ засветки 1 с,Фотографирование полученного распределении яркости на кристаллофосфоре производят одновременно с дополнительным УФосвещением.15 Сравнение результатов обработки фотопленок без дополнительной УФ подсветкии с дополнительной УФ подсветкой показало следующее.При одинаковом контрасте негативовс дополнительной УФ подсветкой выдержка при фотографировании уменьшается ог100 до 2000 раз,Для дальних стадий затухания свечения кристаллофосфора (при длительномвоздействии регистрируемого ИК излучения малой мощности 10 " вт/см, необходимой для накопления (интегрирования),получаемый контраст (при сокращениивыдержки от 100 до 2000 раз) увеличивается, Посторонние засветки влияют меньше, так как время экспозиции существенно меньше (в 100 - 2000 раз) при дополнительной УФ подсветке.Таким образом, предлагаемый способпозволяет расширить диапазон регистрируемых плотностей мощности ИК излучения в сторону уменьшения. Введение дополнительной УФ подсветки позволяет регистрировать изображение более слабых4 О полей при уменьшении влияния посторонних засветок за счет меньшей экспозициипри фоторегистрации.Формула изобретения 45 Способ регистрации плотности мощности ИК излучения, основанный на последовательном во времени освещении кристаллофосфора на основе Хп 8 - Сц, Со ультрафиолетовым и регистрируемым ИК излучениями, и фиксации полученного распределения яркости свечения люминофора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регистрируемой плотности мощности ИК излучения в сторону уменьшения, после освещения кристаллофосфора ИК излучением его дополнительно освещают ультрафиолетовым излучением, длительность М и интенсивность 1 которого выбирают таким образом, чтобы число высвобожденных электронов было больше концентрации свободных электронов й но значительно меньше величины светосуммы 5, запасенной в люминофоре;65 й - (1 М(С 5.. 4/5 Изс.109 Тираж дарственного комитета СССР по дела 113 Я 5, Москва, Ж, Раушская наб. к. фил. пред. Патент 5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США2551650, кл, 250, 71, опублик. 1951.2. В. Л, Левшин и др. Применение кристаллофосфоров для регистрации электромынитных излучений, Люминесценция и нелинейная оптика, Труды ордена Ленина фи зического института им. П. Н. Лебедева АН СССР, т. 59, 1972, Наука, с, 64 - 123 (прототип).