Способ определения максимального потока источника импульсного оптического излучения

. :.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Волькенштейн А.А., Кувалдин Э.В.фотоэлектрическая импульсная фотометрия, Л.: Машиностроение, 1976,с176,Сахновский МЛ Ловинский Л.С.и др. Оптика и спектроскопия. 1979,вып. 3, т. 46, с, 515,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ПОТОКА ИСТОЧНИКА ИМПУЛЬСНОГООПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Изобретение относится к энергетической фотометрии. Цель изобретения - повышение точности определения максимального потока источника импульсного оптического излучения. Сущность способа заключается в том, что излучение известного непрерывного источника и исследуемого источника импульсного излучения попеременно подается в интегрирующую сферу. При этом излучение непрерывного источника прерывается в момент появления импульса излучения исследуемого излучателя. Сигнал с фотоприемного устройства измеряется с задержкой относительно начала импульса с помощью схемы выборки и хранения. Импульсное излучение изменяют до тех пор, пока сигнал отклонения с выхода схемы выборки не станет равным нулю. Максимальное значение импульсного потока излучения определяется по значению потока непрерывного излучения. 1 ил. С:Изобретение относится к технической физике, в частности к способам определения максимального потока источника импульсного оптического иэ 5 лучения, предназначенным для эталонного воспроизведения и передачи размера единицы потока импульсного излучения.Целью изобретения является повышение точности определения.На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации способа.Устройство для реализации способа содержит интегрирующую сферу 1, име ющую три окна. К одному окну пристыкован источник 2 непрерывного оптического излучения, к второму - исследуемый источник 3 импульсного излучения, к третьему - фотоприемное устройство (ФПУ) 4, Генератор 5 импульсов осуществляет синхронизацию моментов времени работы обоих источников и элементов электрической схемы. Питание обоих источников осуще ствляется от общего для всех элементов устройства блока питания (не показан) через соответствующие формирователи 6 и 7, связанные также с генератором 5 импульсов, Для усиления сигнала ФПУ 4 используют усилитель 8, установленный на выходе ФПУ 4. Для выделения соответствующих преобразованных ФПУ сигналов от каждого из источников 2 и 3 излучения в моменты времени внутри соответствующих интер валов длительности излучения обоих источников используют устройство 9 выборки и хранения информации, один из входов которого связан с выходом усилителя 8, а второй - 1 генерато 40 ром 5 импульсов, выход устройства 9 связан с входом устройства 10 сравнения, предназначенного для регистрации, сравнения амплитуд преобразованных электрических сигналов и вы явления отклонений между ними, а также регистрации наличия или отсутствия этого отклонения. Выход устройства О связан с устройством 11 индикации. Регулирование потока из лучения обоих источников 2 и 3 осуществляют при помощи соответствующих устройств 2 и 13 регулирования тока источника, связанных с одним из вхо" дов соответствующего формирователя 556 или 7 импульсов. Способ осуществляют следующимобразом,Включают питание элементов устройстваНаправляют в интегрирующую сферу 1 излучение от источника 2 с известным значением потока излучения. Для того, чтобы установить это известное значение потока, регулируют с помощью устройства 12 значение тока источника 2 до его номинального значения, соответствующего заданному потоку излучения. Затем преобразованный с помощьв ФПУ 4 сигнал регистрируют с помощью устройства 11 индикации.После чего в определенный момент времени выключают это излучение на заданный интервал времени, который устанавливают много меньшим времени работы этого источника. Момент выключения синхронизируют с помощью генератора 5 импульсов с направлением в интегрирующую сферу 1 излучения от исследуемого источника 3,Первоначально устанавливают произвольное рабочее значение тока источника 3 при помощи устройства 3. Преобразованный с помощью ФПУ 4 сигнал от источника 3 также регистрируют с помощьв устройства 11 индикации.Момент времени выключения исследуемого излучения синхронизируют с моментом последующего направления в ин" тегрирувщую сферу излучения от источника 2. Регистрацию осуществляют от каждого из источников излучения с помощью устройства 9 выборки и хранения информации в интервалы времени внутри соответствующих интервалов длительностей излучения обоихисточников. Момент начала каждой регистрации сигнала от исследуемого источника 3 устанавливают с задержкой времени от начала импульса этого источника в диапазоне 0,3-0,8 от величины его длительности. При этом саму регистрацию осуществляют в течение интервала времени, соответствующего 0,01-0,1 от его длительности. Зарегистрированные с помощью устройства выборки и хранения информации преобразованные электрические сигналы от обоих источников 2 и 3 сравнивают с помощью устройства 10 сравнения. При этом осуществляют сравнение амплитуд сигналов, соответствующих амплитудам суммарного сигнала ФПУ 4, В результате сравнения выявляют отклонение между соответствующими амплитудами, После этого изменяют соответствующим образом с помо щью устройства 13 регулирования тока источника поток излучения источника 3, добиваясь отсутствия этого отклонения. С помощью устройства 11 индикации фиксируют отсутствие отклонения между значениями амплитуд преобразованных сигналов, После чего приписывают размеру единицы максимального потока импульса излучения исследуемого источника 3 известное значение потока излучения источника 2 непрерывного излучения, ранее выставленное с помощью устройства 12 регулирования тока источника 2.Задержка времени регистрации в процессе осуществления способа в диапазоне 0,3-0,8 от величины длительности излучения импульсного оптического источника обусловлена тем, что необходимо исключить влияние ца точность определения цеидецтичцости переходных процессов источников 2 и 3 между собой в момент их включения и выключения. Выбор интервала времени регистрации равным 0,01-0,1 от длительности импульса излучения определяется гарантированным постоянством значения сигнала, соответствующего максимальному потоку излучения источника, связанным с помехоустойчивостью реального преобразующего и регистрирующего тракта преобразованного электрического сигнала.В процессе осуществления способа на ФПУ 4 попадает непрерывное во времени излучение, причем в процессе выявления и уменьшения отклонения амплитуд преобразованных сигналов амплитуда суммарного излучения, падающего на фотоприемное устройство, а следовательно, и преобразованный им сигнал максимально приближается к непрерывному и постоянному во времени, тем самым фотоприемное устройство работает не в режиме измерения, а в режиме обнаружения. Исключаются требования к стабильности тракта регистрации, повышается динамический диапазон и резко уменьшаются требования к амплитудно-частотным характеристикам устройства.Способ позволяет достигнуть погрешности определения максимального потока импульсного значения, равной 27 (цеисключеццая систематическая погрешность) и 17. (среднеквадратическое отклонение), что в 3-4 раза меньше чем у известного способа. Такие точностные параметры позволяют использовать способ для реализации воспроизведения единицы потока импульсного излучения в Государственном специальном эталоне единицы потока импульсного оптического излучения,Формула изобретенияСпособ определения максимальногопотока источника импульсного оптического излучения путем сравнения с 15 помощью интегрирующей сферы потоковот исследуемого источника оптического излучения и от источника непрерывного оптического излучения с изцестцым значением потока излучения внепрерывном режиме работы этого источника, включающий направление попеременно в интегрирующую сферу излучения от источника с известцым значением потока излучения, преобразование этого излучения с помощью фотоприемного устройства в электрический сигнал, регистрацию, выключениеэтого излучения и направление в интегрирующую сферу излучения от исследуемого источника оптического излучения, которое преобразуют в электрический сигнал с помощью того же фотоприемного устройства, регистрацию,выключение этого излучения, по результату сравнения которых судят о 35значении потока излучения исследуемого источника излучения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности, выключение излучения от источника с известным потоком излучения осуществляют ца заданные интервалы времени, которые устанавливают много меньшими времени работы этого источника, это выключениесинхронизируют с моментом направления 45в интегрирующую сферу излучения отисследуемого источника импульсногоизлучения, а момент выключения исследуемого излучения синхронизируютс моментом последующего направления 50 в интегрирующую сферу излучения отисточника с известным значением потока излучения, при этом регистрацию соответствующих преобразоваццыхсигналов от каждого иэ источников 55 излучения осуществляют в интервалывремени внутри соответствующих интервалов длительности излучения обоихисточников так, что момент началарегистрации сигнала от исследуемого1364902 Составитель Н.АнаньеваРедактор В,Данко Техред М.Дидык Корректор А.Зимокосов Заказ 6584/33 Тираж 499 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 источника устанавливают с задержкойвремени от начала импульса этого источника в диапазоне 0,3-0,8 от величины его длительности, а регистрацию производят в течение интервалавремени, соответствующего 0,01-0,1от его длительности, сравнение преобразованных электрических сигналовпроизводят путем сравнения их амплитуд с выявлением отклонений междуними и регистрируют это отклонение,после чего путем изменения потока излучения исследуемого источника импульсного излучения добиваются отсутствия этого отклонения, а о значении потока излучения исследуемого 5источника импульсного излучения судят по известному значению потокаизлучения источника непрерывного излучения, размер единицы которого приписывают размеру единицы максимального потока излучения исследуемогоимпульсного источника оптического излучения.