Устройство для определения опти-ческих характеристик рассеивающихсред

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеслублик 819646(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РАССЕИВАЮЩИХ СРЕД1Изобретение относится к области оптического приборостроения, измерительной тех нике и может найти применение в приборах отображения информации и в исследовании и определении качества рассеивающих сред.Известно устройство для исследования оптических характеристик жидких кристаллов. Устройство содержит источник излучения (Не-е лазер), исследуемых жидкокристаллический образец и регистратор (ФЭУ) 1.Недостатком устройства является достаточно большая длительность процесса определения параметров рассеивающих сред, так как для построения индикатрисс рассеяния необходимо получение множества экспериментальных точек, каждая из которых определяется при отдельном измерении. Кроме того, точность определения индикатрисс рассеяния ограиичивается точностью угла, на который устанавливается регистратор. Не большие неточности в задании этого угла могут вносить большие погрешности при определении узконаправленных индикатрисс рассеяния. Точность определения параметров ограничивается также в ИК-диапазоне чувствительностью регистратора (ФЭУ),Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для определения оптических характеристик рассеивающих сред, содержащее источник излучения, регистратор двумерного распределения плотности мощности излучения 12.Недостаток устройства - недостаточноебыстродействие определения характеристикрассеивающих сред и малая точность измерения.10 Целью изобретения является повышениебыстродействия определения характеристикрассеивающих сред при увеличении точности измерений, обеспечение возможности измерения в ИК-диапазоне.Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее источник излучения,регистратор двумерного распределения плотности мощности излучения, введен диффузный рассеиватель, установленный между исследуемой средой и регистратором и выполненный в виде волоконной шайбы, причемось шайбы образует с осью просвечивающего излучения угол Ы, выбираемый из соотношенияд,где,б - половина угла расходимости излучения;Ь - толщина шайбы;д - диаметр волокон;Кроме того. для обеспечения возможности измерений в ИК-диапазоне волоконная шайба выполнена в виде плоской пластины, снабженной системой отверстий, внутренние поверхности которых выполнены отражающими,На чертеже представлена оптическая схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник излучения 1, который может быть выполнен как в виде лампы накаливания, так и в виде лазера, ограничительную диафрагму 2, исследуемую рассеивающую среду 3, рассеиватель 4, выполненный в виде волоконной шайбы, фотоаппарат 5, установленные последовательно по ходу излучения.Волоконная шайба устанавливается под углом с к оси просвечивающего излучения, а угол 1 выбирается из условияй =,6 - агс 1 дс/,где В - половина угла расходимости излучения;Ь - толщина шайбы;д - диаметр волокон.При использовании устройства в ИК- диапазоне волоконная шайба выполняется в виде плоской пластины, снабженной системой отверстий, внутренние поверхности которых являются отражаюшими.Волоконная шайба изготавливается из стекла и прозрачна в видимом диапазоне.Для измерения в ИК-диапазоне необходимо изготовить волоконную шайбу в виде плоской пластины из материала, прозрачного для ИК-диапазоне (например, АдС 1, %02 и т.д.) Пластина снабжается системой отверстий, внутренние поверхности отверстий покрыты отражающим покрытием. Свет от источника излучения 1, пройдя через ограничительную диафрагму 2, попадает на исследуемый объект 3, Рассеянный от объекта 3 свет попадает на наклонно расположенную волоконную шайбу 4 и после прохождения через нее с помощью фотоаппарата 5 фотографируют на фотопленку плотность распределения интенсивности рассеянного света. После проявления пленку микрофотометрируют, например, на приборе ИФО - 451. По полученным кривым распределения плотности определяют точки для построения индикатрисс рассеяния. При этом количество определяемых точек ограничивается лишь точностью микрофотометрирования, Обычно погрешность микрофотометрирования составляет - 1 о. В этом случае количество точек, которые можно определить при диаметре пятна рассеивающей области на фотопленке в 5 мм составляет 2 тыс.Использование в предлагаемом устройстве волоконной шайбы, установленной наклонно к направлению излучения, позволяет получать всю совокупность экспериментальных точек.Использование волоконной шайбы приводит к увеличению светосилы рассеянного 5 от исследуемой среды излучения, увеличениесветосилы приводит к повышению чувствительности, что в конечном счете повышает точнсть определения параметров рассеивающих сред.Использование фотоаппарата обеспечивает параллельность съема информации и быстродействие получения этой информации, так как практически для получения индикатриссы рассеяния одной рассеиваюшей среды требуется один кадр фотографируемой пленНаклонность установления волоконнойшайбы необходима для того, чтобы в каждом из волокон шайбы происходило минимум одно отражение, вследствие чего диаграмма рассеяния излучения, выходящего из каждого из волокон была одинаковой. Именно прн наклоне шайбы относительно оси просвечивающего излучения на угол а обеспечивает многократность отражения излучения, при попадании в волокно шайбы.25При этом диаметр волокон должен быть возможно малым и минимальное значение д оценивается величиной д,= 3, где Х длина волны излучения, при котором производится определение характеристик рассеивающих сред (для белого света с 1,4 -- А., Зо Устройство дает возможность измерятьоптические параметры рассеивающих сред: индикатриссы рассеяния, интенсивности рассеянного света по различным направлениям, угловые зависимости амплитуд рассеянного света, а также определение величины про пускания рассеиваюШИХ и прозрачных сред.Устройство дает возможность определять термооптические параметры указанных сред, т.е. изменение этих параметров при изменении температуры.Оно обеспечивает возможность определения оптических и термооптических характеристик любых рассеивающих сред (эмульсии, взвеси, любые матированные поверхности, рассеивающие текстуры жидких кристаллов).45 При использовании в качестве источникаизлучения лампы накаливания в устройство дополнительно вводились фокусирующая оптическая система и поляроид.50Формула изобретения1. Устройство для определения оптических характеристик рассеивающих сред, содержащее источник излучения, регистратор двумерного распределения плотности мощности .излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия определения характеристик рассеиваю819646 Составитель В. ЮрТехред А. БойкасТираж 907дарственного комитетизобретений и открЖ - 35, Раушская ннт, г. Ужгород, ул. таевКорректор НПодписноеСССРтийб., д. 4/5Проектная, 4 Редактор О. ФилиппоЗаказ 1290/20ВНИИПпо113035, МФилиал ППП выдкая И Гос делам оскваПат щих сред при увеличении точности измерений, в устройство введен диффузный рассеиватель, установленный между рассеивающей средой и регистратором и выполненный в виде волоконной шайбы, причем ось шайбы образует с осью просвечивающего излучения угол Ы, выбираемый из соотношенияс =,6 - агс 1 дсЦ 1где ф - половина угла расходимости излучения;11 - толщина шайбы;д - диаметр волокон.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности измерений в ИК-диапазоне, волоконная шайба выполнена в виде плоской пластины, снаб женной системой отверстий, внутренние поверхности которых выполнены отражающими. Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. К. С. С 1 ш, чч. 1 МсМ 11 оп Яа 1 с апдс 1 упаппс ЬеЬач 1 ог пеаг а зесопс огдег згпес 1 сА - пеп 1 а 1 Ч рйазе 1 гапз 1 оп Ьу 11 дЬ 1 зса 11 егпд, - РЬузса Кечеъ А, 1975, чо 11,3, рр. 1059 - 1067.2. Мазао КачасЫе а 1 1.дИ ЬсайегпдРгорег 1 ез о 1 а пегпа 1 с - С 11 о 1 ез 1 егс Мхп 1 иге ж 1 В Роя 1 че Р 1 еес 1 гс 1 пзо 1 гору1 арап У, Арр. РЬуз, 1977, чо 1 16,7,рр. 1263 в 12 (прототип).15