Устройство для определения атмосферной дисперсии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1487 01 ЧЧ 1/00 ГОСУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМ сферной ний ас(21) 4606081/10(71) Сибирский институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн СО АН СССР(53) 535.32.53.083.52,002.56 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР М 739384, кл. 6 01 ЧЧ 1/00, 1980.Авторское свидетельство СССР М 194354, кл. 6 01 ЧЧ 1/00, 1967.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АТМОСФЕРНОЙ ДИСПЕРСИИ(57) Изобретение относится к атмосферной оптике, конкретно к исследованиям распространения света в атмосфере. Цель изобретения - упрощение конструкции,Изобретение относится к атмо оптике, конкретно для исследова р пространения света в атмосфере.Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение точности и оперативности измерений.На фиг, 1 приведена схема устройства для определения атмосферной дисперсии; на фиг. 2 - блок-схема измерителя разности длительностей сигналов и его подключение к элементам устройства.Устройство содержит оптическую систему 1, фильтр 2, зеркало 3, датчик 4 числа его полных оборотов, двигатель 5, фотоприемники 6 и 7, ключевые элементы 8 и 9, генератор 10 опорной частоты, счетчики 11 и 12 импульсов и схему 13 вычитания.Устройство работает следующим обраповышение точности и оперативности измерений. В устройстве использованы вращающееся зЕркало, расположенное под углом к оптической оси системы, два фотоприемника, разнесенные на угол 90 по ходу вращения зеркала, датчик числа полных оборотов, управляющий схемой измерения разности сигналов с двух фотоприемников. В устройство введен полосовой фильтр, пропускающий излучение в пределах спектрального диапазона светимости объекта, В устройстве оба сканируемых изображения имеют одинаковые спектральные составы световых потоков, что обеспечивает идентичность изменений размеров иэображений объекта по обоим каналам и повышает точность измерений. Устройство имеет малое число механических элементов и сочленений, 3 3. и. ф-лы, 2 ил,Ось оптической системы 1 ориентируется на обьект. Световой поток с обьекта наблюдения, например звезды, через оптическую систему 1 и фильтр 2 поступает на зеркало 3, которое отклоняет его под углом к оси двигателя 5 так, что изображение объекта строится на некотором расстоянии от зеркала 3. При повороте последнего изображение объекта перемещается по кругу в сторону вращения зеркала 3 и образует цилиндрическую поверхность, у которой расположены приемные поверхности фотоприемников 6 и 7.За счет атмосферной дисперсии изображение объекта вытягивается вдоль вертикальной плоскости, проходящей через ось оптической системы 1. Удлинение тем выше, чем больше величина атмосферной дисперсии и шире спектральный диапазон светово1631487 30 35 40 50 55 го потока обьекта. Фильтр 2 ограничивает полосу пропускания длин волн излучения и таким образом стабилизирует спектральный диапазон светового потока объекта с выхода оптической системы 1. В результате этого удлинение изображения объекта пропорционально величине атмосферной дисперсии. Ориентация удлинения обьекта на цилиндрической поверхности изображения зависит от угла поворота зеркала 3 относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось оптической системы 1. В процессе поворота зеркала 3 изображение объекта перемещается по цилиндрической поверхности и вращается на этой поверхности вокруг оси светового пучка, создающего изображение, в ту же сторону, что и вращение зеркала Затносительно оси падающего на него светового пучка на выходе оптической системы 1. В результате вращения изображения обьекта на цилиндрической поверхности удлинение изображения, вызванное атмосферной дисперсией, ориентировано вдоль приемной поверхности фотоприемника 6,лежащей в вертикальной плоскости и поперек приемной поверхности фотоприемника 7,Направление движения изображения вдоль цилиндрической поверхности в процессе вращения зеркала 3 перпендикулярно ориентации приемных поверхностей фотоприемников 6 и 7. В результате этого приемная поверхность фотоприемника 6 пересекает изображение объекта параллельно удлинению иэображения за счет атмосферной дисперсии, а фотоприемника 7 - перпендикулярно ему, т. е,фотоприемник 7 своей щелевидной приемной поверхностью осуществляет продольное вдоль направления дисперсии сканирование изображения,а фотоприемник б - поперечное сканирование изображения,При размещении зеркала 3 под углом 45 к оси оптической системы 1 радиус цилиндрической поверхности изображения максимален и при прочих равных условиях минимален поворот изображения относительно площадки приемника. Сигналы фотоприемников 6 и 7 запускают ключевые элементы 8 и 9,которые подключают выход генератора 10 опорной частоты к входам счетчиков 11 и 12 импульсов, В момент запуска датчика 4 числа оборотов двигателя 5 включается генератор 10 и импульсы с его выхода начинают непрерывно поступать на входы ключевых элементов 8 и 9, По поступлении сигналов сканирования с фотоприемников.6 и 7 ключевые элементы 8 и 9 подключают генератор 10 к входам счет 5 10 15 20 чиков 11 и 12 импульсов, которые подаютрезультаты суммирования на схему 13 вычитания. Количество импульсов на выходе счетчика 8 пропорционально времени поперечного сканирования изображения, т,е. пропорционально поперечному размеру изображения умноженному на число оборотов зеркала 3 с момента включения датчика 4 числа оборотов. Сигнал на выходе счетчика 9 пропорционален продольному размеру изображения,После обработки заданного числа оборотов двигателя 5 датчик 4 числа оборотов отключает генератор 10 и прекращает подачу импульсов на входы счетчиков 8 и 9.Сигнал на выходе схемы 13 вычитания достигает максимальной величины и пропорционален разности продольного и поперечного размеров объекта на выходе оптической системы 1, т,е. пропорционален величине атмосферной дисперсии и служит для ее определения. Для определения атмосферной дисперсии достаточно ввести объект в поле зрения оптической системы, перекрываемое приемными поверхностями фотоприемников б и 7, и произвести хотя бы один цикл сканирования, при этом более чем в два раза сокращается время измерений,В предлагаемом устройстве оба сканируемых изображения имеют одинаковые спектральные составы световых потоков, что обеспечивает идентичность изменений размеров изображений объекта по обоим каналам, вызванных посторонними факторами: флуктуациями плотности атмосферы,неточностями настройки оптической системы 1, вибрациями. Это повышает точность измерений.Кроме того. предлагаемое устройство имеет малое число механических элементов и сочленений, что упрощает его конструкцию.Формула изобретения 1. Устройство для определения атмосферной дисперсии, содержащее оптическую систему, оптический фильтр и зеркало,расположенное под углом к оси оптической системы, фотоприемник, расположенный в плоскости изображения объекта, и двигатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения точности и оперативности измерений, в устройство введены датчик числа оборотов, зеркала. второй фотоприемник, расположенный под углом 90 по ходу вращения относительно первого фотоприемника, и расположенный в плоскости изображения объекта измери 1631487тель разности длительности вращения двигателя, совпадающей с осью оптической системы, измеритель разности длительности сигналов подключен к выходам фотоприемников и управляющему выходу датчика числа полных оборотов зеркала, фильтр выполнен полосовым в пределах спектрального диапазона светимости объекта,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что зеркало расположено под углом 45 к оптической оси системы.3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что приемные поверхности фотоприемников имеют форму прямоугольников одинаковой ширины и параллельных друг другу.4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измеритель разности длительности сигналов содержит два ключевых элемента, два счетчика импульсов, генератор опорной части и схему вычитания, причем входы ключевых элементов соединены с вы ходами соответствующих фотоприемников,а их входы подключены к соответствующим входам схемы вычитания, выход датчика числа оборотов подключен к вторым входам счетчиков импульсов и к входу генератора 15 опорной частоты, выходы которого соединены с вторыми входами ключевых элементов.1631487Составитель В.Трофимовэктор М,Петрова Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилип аказ 544 Тираж 265 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгородагарина