Устройство для определения индикатрисспектрального коэффициента отраженияполупрозрачных материалов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл,б 01 Х 21/55 Государственный комитет йо делам изооретений и открытий(53) УДК 535.242 (088.8) Дата опубликования описания 05.08.81 В. Г. Вдовин, Ю. П. Менчев, И. С. Белевйч,Г. Е. Островский и В. Т. Евтехов(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИКАТРИС СПЕКТРАЛЪНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано при излучении оптических свойств полупрозрачных материалов и их индикатрис рассеяния при высоких температурах.Известно устройство для определения индикатрис отражения материалов, содержащее источник излучения, образец, приемник излучения и модулятор 1.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения индикатрис спектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов, содержащее оптическую систему, эталон, источник излучения, водоохлаждаемый экран с расположенным в нем нагревателем и модулятор, Конструкция известного устройства позволяет определять индикатрисы спектрального коэффициента отражения диффузнорассеивающих полупрозрачных материалов в широком интервале температур с обзором поверхности образца под углом +90 12.Недостатками указанного устройства являются небольшая скорость сканирования спектра длин волн и нестабильность светового потока от источника излучения. Цель изобретения - стабилизация светового потока, увеличение скорости сканирования спектра длин волн и повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для определения индикатрисспектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов, включающем оптическую систему, источник излучения, водоохлаждаемый экран с расположенным в1 ф нем нагревателем и модулятор, последнийвыполнен в виде стакана с отверстиями встенке с возможностью вращения вокруг источника излучения, внутри модулятора неподвижно закреплены две диафрагмы, служащие для ограничения светового потока1 на зеркало оптической системы, и световодс датчиком опорного сигнала, причем центры отверстий модулятора, источник излучения, диафрагмы и световод с датчиком опорного сигнала расположены на одной оптической оси.При этом модулятор помещен в защитный экран, в котором выполнены отверстия,расположенные на оптической оси,На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1.Устройство содержит источникизлучения, диафрагмы 2, зеркала 3 и 4, линзу 5, зеркало 6, образец 7, нагреватель 8, линзу 9, окно 10, щель 11 монохроматора, модулятор 12, световод 13, датчик 14 опорного сигнала, защитный экран 15 с отверстием.Устройство работает следующим образом.10В вакуумной камере (не показана) расположен источник 1 излучения - лампа накаливания. От лампы накаливания модулированный с помощью модулятора 12 световой поток через диафрагмы 2 и отверстия защитного экрана 15 попадает на зеркало 3 15 и световод 13. Затем часть светового потока с помощью зеркал 3, 4 и 6 и линзы 5 попадает на образец 7, который закреплен на нагревателе 8, и далее через линзу 9 и выходное окно 10 проецируется на щель 11 монохроматора. Другая часть светового по 20 тока через диафрагму 2 и световод 13 попадает на датчик 14 опорного сигнала.Так как образец 7 с нагревателем 8, осветительная система 1, 2, 12, 13, 14, 15 и оптическая система 3, 4, 5, 6 жестко связа ны между собой, то измерение индикатрис отражения производится путем поворота образца 7 вокруг своей оси вместе с осветительной и оптической системами относительно линзы 9.Модулятор 12 изготовлен в виде цилинд- З 0 рического стакана с отверстиями в стенках, вращающегося вокруг лампы 1 накаливания. Частота модуляции светового потока при этом составляет 400 Гц. Внутри модулятора 12 расположены две диафрагмы 2, с помощью которых исключается возможность несоосности центров отверстий модулятора с оптической осью. Одновременно диафрагмы служат для предотвращения попадания излучения от внутренних стенок модулятора на оптическую систему. С проти воположной стороны от зеркала 3 расположен световод 13, на конце которого укреплен датчик 14 опорного сигнала, в качестве которого может быть установлен, например, фотодиод ФД.Модулятор 12 с источником 1 излучения 45 и диафрагмами 2 помещены в защитный экран 15, в котором имеются два отверстия для прохождения светового потока. Защитный экран 15 служит для защиты от загрязнения стекла источника 1 излучения продуктами деструкции неметаллических материа 50 лов, а также исключает возможность прямого попадания излучения от лампы 1 на оптическую систему устройства или поверхность образца 7. Отверстия стенок модулятора, защитного экрана, источник излучения, диафрагмы и световод с датчиком опорного сигнала расположены на одной оптической оси.Использование осветительного узла предлагаемой конструкции позволяет стабилизировать световой поток от источника излучения, увеличить скорость сканирования по спектру длин волн и повысить точность измерения. При этом погрешность определения спектрального коэффициента отражения по углам при высоких температурах для окиси алюминия составляет +2% (в известных устройствах + 4 - 5 О/о).Формула изобретения1. Устройство для определения индикатрис спектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов, включающее оптическую систему, источник излучения, образец, водоохлаждаемый экран с расположенным в нем нагревателем и модулятор, отличающееся тем, что, с целью стаби. лизации светового потока, увеличения скорости сканирования спектра длин волн и повышения точности измерения, модулятор излучения выполнен в виде стакана с отверстиями в стенке с возможностью вращения вокруг источника излучения, внутри модулятора неподвижно закреплены две диафрагмы, служащие для ограничения светового потока на зеркало оптической системы, и световод с датчиком опорного сигнала, причем центры отверстий модулятора, источник излучения, диафрагмы и световод с датчиком опорного сигнала расположены на одной оптической оси.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модулятор помещен в защитный экран, в котором выполнены отверстия, расположенные на оптической оси.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Топорец А. С, Устройство для определения индикатрисс спектрального коэффициента отражения, - Оптико-механическая промышленность, 1961,4, с. 20.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2616112/18-25, кл. 6 01 М 21/48, 1978 (прототип).851209 г.У Аешет дакто Заказ Соста Техред Тираж рственн обрете- 35,э, г. УИ.Михеева40/59ВНИИПИ Госудапо делам и113035, Москва, Жилиал ППП Патент итель В. Юртаев. Бойкас Корректор907 Подписноого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/5жгород, ул, Проектная, 4