Колориметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХхвавамсиикРЕСПУБЛИН 4 С О 1 Д 3/4 ОСУДАРСТВЕННЫ О ДЕЛАМ ИЗОБ ОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 4(54) КОЛОРИМЕТР (57) Изобретение спектральных иэм к колориметрии,носится к област ении, в частност может быть испол сверазовано д тящих ис жающих обр точности и аль- прав нои и яю(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(56) Демкина Л.В., Сперанская А.С. Маски в фотометрических и колориметрических приборах для измерения спектрального состава излучения.Оптико в механическ промьппленность, 1971, В 2, с.53-57.Демкина Л,В. Измерение интегрального коэффициента пропускания фильтров методом спектральной маски.Оптико-механическая промьппленность, 1972, В 4, с.3-6.,80213357 А определения цветаников излучения илэцов. С целью повышмерений контур спеолориметра М (Х) врсии выполняют удочению х,(Х,)где А; - текущая длина волны аппаратная функция монохрома Х 1(Л;),Хт(Я;) - граничные коорди участка маски, в пределах ко А(Д, -Х)О;( у ) - функц жения, заданная в точках Я; спектральная чувствительност приемника. Зил.1 12Изобретение относится к спектральным измерениям, в частности к колориметрии, и может быть использовано для определения цвета самосветящих источников излучения или отражающих образцов.Цель изобретения - повышение точности измерений.На фиг.1 изображен колориметр, общий вид; на.фиг.2 и 3 - виды аппаратной функции монохроматораКолориметр состоит иэ осветителя 1, монохроматора 2, спектральной маски 3 и фотоприемника 4. Монохроматор 2 содержит выходную щель 5, коллиматор б, диспергирующий элемент 7 и камерный объектив 8.Устройство работает следующим образом,Поток излучения от исследуемого объекта попадает на осветитель, который создает равномерную освещенность в плоскости выходной щели, Далее коллиматорный объектив направляет параллельный пучок лучей на диспергирующий элемент. Объектив преобразует диспергированные пучки лучей различных длин волн в изображение спектра в плоскости спектральной маски.Поток излучения, падающий на фотоприемник, пропорционален величине)Эа ххм 1 " 1(.х)" (" х)+хВа нм где У(ф - спектральная плотность потока излучения, а внешний интеграл берется по всей маске.Меняя порядок интегрирования, пол аем учт 8 анм )сх(х) х х(х.х)с):3 анм ) (с)а ссх :1 (х) (х) ( Ц+Ъо, Сигнал Фотоприемника пропорционален выражению: 78 а ) ЧБ Х ) сс(х ) с(. х)сЬс с)л Ьгасс х(1) (зависимость пределов интегрирования от длины волны во внутреннем интеграле обусловлена дисперсией) 13357Чтобы сигнал фотоприемника былпропорционален координате цвета, необходимо выполнение равенстватра,К, (х)5(М(Л) М(К)А(К-Х)4 Х дЯ:Эссо Х (р)80,: ) (Х)(,) с),:,1 ОМагде 1 - координата цвета. Отсюда следует, что колориметр для того, чтобы точно измерять ко 5 ординату цвета, должен иметь маску,удовлетворяющую соотношению х,(у,)1 хс(х) х( х; - х)с)х -. - "с)х,. )Поскольку функция сложения (1,)задана дискретно, равенство (1) записано для отдельных длин волн Д,еУравнения типа (1) решаются сле дующим образом. Задается значениеМ(Х)в тех точках выходной щели, гдеА(Я; - Х) ФО. далее, исходя из соотношения значений У(Х) и )(А) находят значение 1 сс 1 в тех точкахвыходной щели, гце А(Л.,-Х) =Р иД(Л - Х) ФО. Затем также находятзначение 1 с)(.Х) в точках выходной щели, где Ай ч.- Х ) =0 и А (,Р.э- Х ) 40,и т,д, до конечного значения Х)Этот способ аналогичен численному 35дифференцированию уравнения .П р и м е р 1. Колориметр содержит осветитель, монохроматор, выходную щель со спектральной маской ифотоприемник, причем аппаратная Функция монохроматора имеет вид, соответствующий фиг.2.Пусть для построения маски используется только отрезок ( 380 нм;780 нм) выходной щели, Тогда используемую при построении маски частьаппаратной Функции можно описатькак 1 Л.Х) =К (Д-Х), где К - некоторый поСтоянный коэффициент.Уравнение (1) при этом запишется так.Л.1 (.х)хс:5 (7.)55 Дважды дифференцируя, получаем:М(к)= д .У(я)(л. с)Л К1213357 Мни Таким образом, для точной реализации кривой сложения маска в данном приборе должна быть выполнена в форме второй производной от функции сложения (если принять З И) =1), в то время как, если бы маска была выполнена в виде кривой сложения, прибор обладал бы значительной погрешностью.П р и м е р 2. Колориметр содержит те же элементы, что и в примере 1, но монохроматор близок к идеальному, т.е. размытием монохроматического изображения бесконечно узкой щели можно пренебречь. Тогда, если входная щель монохроматора имеет такие размеры, что все ее монохроматические изображения в плоскости спектральной маски перекрываются так, как показано на фиг.З, аппаратную функцию можно представить следующим образом: 11, х б 71.АИ- )= (,ЛУравнение) примет видх,(О Л5(Л) 3,)/(ц5 с 1 Л рулаиэобретени Колориметр, содержащий осветитель, монохроматор, выходную щель 10со спектральной маской и фотоприемник, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности измерений, контур спектральной маскиМ (Х.) в направлении дисперсии выполняют удовлетворяющим уравнениюХ(З) )1 м/к) А Р,.х) с(:123357Составитель Е,Маколкин Редактор С.Петраш Техред М,Надь Корректор А.Зимокосов Заказ 775/52 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 133035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул.Проектная, 4