Способ определения оптических потерь в веществе
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1696895
Автор: Герасимов
Текст
(51 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР дбй(1 Ю 1 ВЫ к 1 1 . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О (3 Известен спос циентов пропускан го излучения с пом СФ - 26 с приставко малопоглощающих преломления, сущ единицы (1). Искус навливают в камеру об определения коэффиия и ослабления световоощью спектрофотометра й СЛО - 1 для измерения веществ с показателем ественно отличным от ственный образец устас попеременно устанавАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 735932, кл, 6 01 Л 1/04, 1980,Уханов Ю,И. Оптические свойства полупроводников, - М,: Наука, 1977, с, 67,Стекло оптическое бесцветное, методизмерения показателя ослабления для источника типа А, ГОСТ 3520 - 84, 1984,(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ В ВЕЩЕСТВЕ(57) Изобретение относится к оптическомуприборостроению, а более конкретно кспектрофотометрии для видимой и ближнейинфракрасной области спектра, предназначенных для измерения низких оптическихпотерь, и может быть использовано для контроля качества при производстве особо чистых жидкостей и оптических стекол, Цельизобретения - . повышение точности опредеИзобретение относится к оптическому приборостроению, а более конкретно к спектрофотометрии для видимой и ближней инфракрасной областей спектра, предназначенной для измерения низких оптических потерь, и может быть использовано для контроля качества при производстве особо чистых жидкостей и оптических стекол ЯО 1 б 96895 А пения коэффициента пропускания излучения, Оптические потери исследуемого образца рассчитываются на основе измерений разности фототоков в измерительном и компенсационном каналах при последовательной установке в измерительный канал образца исследуемого вещества и одноступенчатого ослабителя, коэффициент пропускания которого равен минимальному измеряемому коэффициенту пропускания образца исследуемого вещества без ослабителя (при его выведении из канава), и образца исследуемого вещества, толщина которого превышает толщину образца при первом и втором измерениях, а искомую величину коэффициента пропускания рассчитывают по формуле т = (пз-п 1)/(п 2-п 1)(1- т,) + тгде п 1,п 2,пз- отсчеты по первому, второму и третьему измерениям соответственно; т с - коэффициент пропускания ослабителя. 1 ил. ливаемыми сферическими зеркалами, освещают направленным монохроматическим светом, а прошедшее через образец световое излучение измеряют с помощью фотоприемных устройств, снабженных системой измерения фототоков.Основная погрешность измерения коэффициента пропускания СФ - 26 с приставкой СДО - 1 составляет 10, что при использовании образцадлиной 25 см позволяет определить коэфициент ослабления с погрешностью +1 10 см . Оптические потери в особо чистых стеклах составляют величину 10 см и менее, что не позволяет использовать данный способ для определения коэффициентов пропускания и ослабления в этих материалах, 169689510 20 30 35 40 45 50 55 Известен способ определения коэффициентов пропускания и ослабления, в котором используется двухканальный компенсационный спектрофотометр для измерения малых показателей ослабления (21, Световой поток от источника света (лазера) через полупрозрачное зеркало разделяют на два потока, поступающие каждый соответственно в измерительный и компенсационный каналы, при этом в измерительный канал помещается исследуемый образец, а в компенсационном канале устанавливается ирисовая диафрагма или жидкостный фильтр, Из каждого канала излучение на. правляют на фотоприемные устройства, встроенные в фотометрические шары, При отсутствии в измерительном канале образца достигается равенство потоков излучения в каждом канале, при помещении в измерительный канал образца возникает разностный сигнал фототоков на выходе усилителей каждого фотоприемника.Данный способ, как и (1, имеет погрешности, соизмеримые с величиной 10 см , ввиду малого разностного сигнала на выходе усилителя блока измерения фототоков при измерении низких оптических потерь,Наиболее близким к предлагаемому способу является способ с использованием фотометра ФМ - 94 М, который включает осветитель с набором интерференционных светофильтров, измерительный и компенсационный оптические каналы, набор калиброванных двухступенчатых секторных ослабителей, фотоприемники, встроенные в фотометрические шары, блок измерения фототоков 3. Приемники излучения обоих каналов расположены с двух сторон осветителя и присоединены к измерительному блоку так, что он измеряет разность фототоков, обусловленную различием световых потоков в этих каналах, Погрешностьопределения спектрального показателя ослабления составляет 2 10 смОднако в известном способе не удается в достаточной степени устранить погрешность измерений, так как эта обуславливается тем, что в процессе измерений в измерительном канале последовательно устанавливаются исследуемый образец и два разных секторных двухступенчатых ослабителя, отличающихся один от другого величиной пропускания излучения, Это не позволяет уменьшить величину раскомпенсации фототоков в каналах ниже, чем разность коэффициентов пропускания двух разных ослабителей (не менее 10;4 для Ф Н-.94 М), что ограничивает точность получаемых результатов,Целью изобретения является повышение точности определения коэффициента пропускания излучения,Согласно способу в рабочем канале осуществляют три измерения, первое из которых производится при наличии в канале образца исследуемого вещества и одноступенчатого ослабителя, коэффициент пропускания которого равен минимальному значению измеряемого коэффициента пропускания, второе измерение - при выведенном из канала ослабителе, а третье измерение - при наличии в канале образца исследуемого вещества, толщина которого превышает толщину образца при первом и втором измерениях, при этом искомую величину коэффициента пропускания рассчитывают по математической формуле.На чертеже приведена принципиальная схема устройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство содеркит расположенные по ходу луча света осветитель 1 монохроматического излучения, светоделительный элемент 2, установленные в измерительном канале 3 секторный аслабитель 4, держатель 5 образцов с коротким 6 и длинным 7 образцами исследуемоо материала, первгяй фотоприемник 8, встроенный в фото- метрический шар, установленные в измерительном канале 9 регулируемую диафрагму 10 и второй фотоприемник 11, Первый Я и второй 11 фотоприемники 11 соединены электрической связью с блоком 12 измерения фототоков, на оптические каналы установлен светозащитный кожух 13.Для приведения устройства в рабочее состояние подается электропитание на осветитель 1. секторный ослабитель 4, блок 12 измерения фототоков. Световой пучок выхо- дит из осветителя 1, попадает на светоделительный элемент 2, который делит Световой пучок на две, примерно равные по интенсивности части, Прямо прошедший световой пучок попадает в измерительный канал 3. отраженный от полупрозрачной грани светоделительного элемента 2 пучок попадает в компенсационный канал 9. В измерительном канале световой пучок проходит секторный ослабитель 4, который находится в постоянном вращении, короткий образец 6 исследуемого материала или длинный образец 7 и попадает в окно первого фотоприемника 8, В компенсационном канале 9 световой пучок, выходящий из светоделительного элемента 2, проходит через регулируемую диафрагму 10 и попадает в окно второго фотоприемника 11, Световые сигналы преобразуются в фототоки и поступают на вход блока 12 измерения фототоков.Способ осуществляется следующим образом,Устанавливают в осветителе 1 длину волны используемого излучения, В измерительный канал 3 вводят секторный ослабитель 4 и короткий образец 6, После этого с помощью ирисовой диафрагмы,10 выравнивают сигналы в измерительном 3 и компенсационном 9 каналах по показанию измерительного блока 12, снимается отсчет и. Секторный ослабитель 4 выводится из измерительного канала, снимается отсчет п 2, Короткий образец 6 выводится из измерительного канала и вместо него вводится длинный образец 7, снимается отсчет пз,Коэффициент пропускания материала толщиной Л=1 -1, гдето - длина длинного образца 7;- длина короткого образца 6, рассчитывается по формуле7=Тс) +Х с,йз - ип 2 - и(1)где и , п 2, пз - отсчеты по первому, второму и третьему соответственно;х с - коэффициент пропускания ослабителя.,Коэффициент ослабления измеряемого материала рассчитывается по формулег =9 - ( - 1).1(2)Для случая двухступенчатого сектора (известный) коэффициент пропускания образца рассчитывается по формулеи , (2 т)+г (3) где ти т 2- коэффициенты .пропускания первого и второго ослабителей соответственно,Испытания, проведенные на макете, собранном по предлагаемой схеме, с использованием методики определения наиболее вероятной ошибки определения коэффициента пропускания по формулам (1) и (3), показали, что погрешность определенияЬг коэффициента пропускания по формуле(1) уменьшена по сравнению с определением по формуле (3) в 6,6 раза и не превышает5 величины -0,020 , Это соответствует погрешности определения спектрального коэффициента ослабления образца длиной 25см +4 10 см (+. 4 дБ/км).По сравнению с известными предлагае 10 мый способ позволяет определить коэффициенты ослабления твердых и жидкихматериалов с низкими оптическими потерями с недоступной ранее точностью в области спектра 0,5-1.1 мкм.15 Формула изобретенияСпособ определения оптических потерьв веществе с использованием содержащегорабочий и компенсационный каналы спектрофотометра, в одном из каналов которого20 находится ступенчатый ослабитель, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности определения коэффициента пропускания излучения, в рабочем канале осуществляют три измерения, первое из25 которых проводят при наличии образца исследуемого вещества и одноступенчатого. ослабителя, коэффициент пропускания которого равен минимальному значению измеряемого коэффициента пропускания,30 второе измерение проводят при выведенном из канала ослабителе, а третье измерение - при наличии в канале образцаисследуемого вещества, толщина которогопревышает толщину образца при первом и35 втором иамерениях, при этом искомую величину коэффициента пропускания рассчитывают по формулеПз - иг = (1 - тс) +гс,п 2 - и40 где и 1, п 2, пз - отсчеты по первому, второмуи третьему измерениям соответственно;тс - коэффициент пропускания ослабителя,1696895 Составитель А,СеминТехред М.Моргентал едактор И.Шулла Корректор Н, Ревск зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 4297 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5
СмотретьЗаявка
4177532, 12.01.1987
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ Р-6681
ГЕРАСИМОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01J 3/42
Метки: веществе, оптических, потерь
Опубликовано: 07.12.1991
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1696895-sposob-opredeleniya-opticheskikh-poter-v-veshhestve.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения оптических потерь в веществе</a>