Диффузный излучатель

(я)5 6 0 1/04, С 01 й 21/47 НИЕ ИЗО ТЕН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-производственное объединение по селекционной технике(72) Б.М.Молоков, Л,А.Торбач и Т.П.Сэханская (73) Научно-производственное объединение по селекционной технике(56) Павлюков А,КХамидуялина А.Р. и др. Фотометры с интегрирующими сферами для исследований материалов. "Оптико-механическая промышленность". 1988, М 2, с. 28 - 30.Зюмних Н. Источник излучения большой площади для калибровки приборов измерения спектральной энергетической яркости РИп 9 ега 1 етесйпй. 1981, т, 30, М 3, с.112 - 113. Изобретение относится к фотометрии, а именно к диффузным излучателям - рабочим средствам измерений и может быть использовано для метрологической аттестации и поверки спектрофотометров с практически любыми угловыми полями: от предельно малых для яркомеров до 2 л - для измерителей освещенности, а также для измерения потоков излучения от мощных источников (например, лазеров) измерителями с малыми входными величинами. Изобретение направлено на повышение воспроизводимости измерений при калибровке измерительных трактов фотометров.Сущность изобретения заключается в том, что а диффузном излучателе, содержащем интегрирующуюю сферу с встроенным источником излучения или с входным отверстием для внешнего, источника излучения и с выходным отверстием, излучатель снаб(54) ДИФФУЗНЫЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ(57) Использование: в фотометрии для метрологической аттестации (в том числе градуировки) и проверки спектрофотометров с практически любыми угловыми полями: от предельно малых для яркомеров до 2 кдля измерителей освещенности, Сущность изобретения: две интегрирующие сферы оптически сопряжены своими выходным и входным отверстиями, где установлена сменная калиброванная диафрагма. Внутренние поверхности сфер и сферические поверхности калиброванных диафрагм покрыты одним и тем же составом. 3 ил. жен второй интегрирующей сферой с внутренним покрытием того же состава, что и внутреннее покрытие первой интегрирующей сферы и с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие второй интегрирующей сферы оптически спряжено с выходным отверстием первой интегрирующей сферы, а выходное отверстие второй интегрирующей сферы оптически сопряжено с приемным устройством, в выходном отверстии первой интегрирующей сферы и входном отверстии второй интегрирующей сферы установлена сменная диафрагма с калиброванным отверстием, выполненная в виде круглой пластины, противоположные стороны которой имеют форму вогнутой сферической поверхности с покрытием того же состава, что и покрытие внутренних поверхностей сфер, а центры вогнутых сферических поверхностей совпадают с центрами интегрирующих сфер.Для создания ряда значений гомогенного потока излучения в выходном отверстии второй интегрирующей сферы, калиброванное отверстие в сменной диафрагме может быть разных размеров,Вогнутые сферические поверхности сменной диафрагмы покрыты тем же высокоотражающим составом, что и внутренние поверхности интегрирующих сфер.Яа фиг, 1 представлен диффузный излучатель; на фиг. 2 представлено соединение двух сфер и установка сменной диафрагмы; на фиг. 3 представлена градуировочная характеристика яркости выходного отверстия,Диффузный излучатель (фиг, 1) состоит из двух интегрирующих сфер 1, 2, внутренняя поверхность которых покрыта высоко- отражающим составом (Ва 304, М 90, порошок Оп и др,), Интегрирующая сфера 1 содержит источники излучения 3 в виде ламп типа КГМ.Интегрирующая сфера 2 расположена по отношению к сфере 1 так, что входное отверстие 4 сферы 1 совпадает с входным отверстием 5 сферы 2, а выходное отверстие 6 сферы 2 расположено по оси, перпендикулярной к оси входного отверстия 5.Между выходным отверстием 4, сферы 1 и выходным отверстием 5 сферы 2 помещена сменная калиброванная диафрагма 7 (фиг, 2).Сменные калиброванные диафрагмы 7 выполнены из круглой пластины, стороны которой выполнены в форме вогнутой сферической поверхности, покрытой тем же высокоотражающим составом, что и внутренние поверхности интегрирующих сфер 1 и 2.Для создания ряда значений гомогенного потока излучения в выходном отверстии второй интегрирующей сферы, калиброванное отверстие в сменной диафрагме 7 может быть разных размеров.Сфера 2 снабжена дополнительным отверстием 8, на выходном отверстии 6 установлена шторка из оптически непрозрачного материала и кассета 10 для установки корректи рующих светофил ьт ров (на чертеже не показаны). Сменная калиброванная диафрагма 7 помещена в устройстве 11, соединяющем сферы 1 и 2 (фиг. 2) и содержащем направляющие 12 и обойму 13.В предлагаемом диффузном излучателе, энергетическая светимость М выходного отверстия б второй интегрирующей сферы 2 будет зависеть от площади переходного отверстия 4, 5.Помещая в устройство 11, соединяющее две сферы 1, 2, калиброванную диафрагму7, площадь отверстия которой 61, устанавливают выходную светимость М 1, при диафрагме с площадью выходного отверстия 62 устанавливают выходную светимость М 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 и т.д,Таким образом, обладая набором сменных диафрагм 7 с различными калиброванными отверстиями и зная спектральную энергетическую яркость выходного отверстия второй сферы 2 в одной точке (например, с диафрагмой 61) и величину Кц 1, в которую отличается яркость выходного отверстия второй сферы 2 в одной точке (например, с диафрагмой 61), и величину Кд 1, в которую отличается яркость выходного отверстия второй сферы 2, при установке других диафрагм 6, можно с большой точностью воспроизводить контрольные значения энергетической яркости выходного отверстия диффузного излучателя от 0 до М и производить калибровку каналов спектрофото метро в.Спектральный интервал длин волн, в котором данным диффузным излучателем достигается стабильность спектрального состава выходного излучения, определяется стабильностью источника излучения и стабильностью характеристик отражающего покрытия диффузного излучателя,При использовании в качестве источника излучения ламп типа КГМ 12-100 с помощью диффузного излучателя можно проводить метрологическую аттестацию спектрофотометров в диапазоне длин волн 0,3 - 1,5 мкм.Диффузный излучатель с 12 лампами КГС 12-100, с диаметром сфер 180 мм, и с диаметром калиброванных диафрагм от 0,015 мм до 100 мм обеспечивает создание спектральной плотности энергетической яркости от 10 до 10" Вт/ср м,Диффузный излучатель работает следующим образом.Световой поток от источников излучения 3 равномерно распределяется по поверхности интегрирующей сферы 1, в которой устанавливается в результате многократных отражений освещенность Е 1,Тогда в сферу 2 через диафрагму 7 входит световой поток Ф = Е 16,где 6 - площадь отверстия диафрагмы 7. Световой поток равномерно распределяется на сфере 2, создавая освещенность Ег, Излучение, выходящее из сферы 2 полностью заполняет угловое поле спектрофотометра - яркомера, помещенного в выходномотверстии 6 сферы 2, а по величине пропорционально площади калиброванной диафрагмы 7,С целью повышения точности градуировки фотометра - яркомера контроль ста- . 5бильности и уровня излучения проводят надополнительно выполненном в сфере.2 отверстии 8.Шторка из непрозрачного материала 9на выходном отверстии 6 сферы 2 служит 10для исключения засветок чувствительногоэлемента спектрофотометра - яркомера вмомент замены диафрагмы 7.В случае необходимости, для установкикоррегирующих светофильтров можно воспользоваться кассетой 10, установленной ввыходном отверстии 6 сферы 2,Конструкция диафрагмы 7 показана нафиг. 2.Градуировочная характеристика яркости выходного отверстия 6 сферы 2 приведена на фиг. 3,По сравнению с известными устройствами заявляемый диффузный излучательпозволяет: 251) создать ряд калиброванных значенийизлучения, определенных с известной погрешностью, отличающихся друг от друга вопределенную, известную величину Кц2) обеспечить воспроизводимость ряда 30значений излучения;3) сохранить спектральную характеристику выходного потока излучения по сравнению с первичным;4) повысить точность передачи единиц 35физических величин яркомерам и другимизмерителям при метрологической аттестации в требуемых спектральном и динамическом диапазонах;5) повысить технологичность и сократить время метрологической аттестации и поверки спектрофотометров,Формула изобретения Диффузный излучатель, содержащий интегрирующую сферу с встроенным источником излучения или с входным отверстием для внешнего источника излучения и с выходным отверстием, приемное устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения воспроизводимости измерений при калибровке измерительных трактов фотометров, излучатель снабжен второй интегрирующей сферой с внутренним покрытием того же состава, что и внутреннее покрытие первой интегрирующей сферы, и с входным и выходным отверстиями, при этом входное отверстие второй интегрирующей сферы оптически сопряжено с выходным отверстием первой интегрирующей сферы, а выходное отверстие второй интегрирующей сферы оптически сопряжено с приемным устройством, в выходном отверстии первой интегрирующей сферы и входном отверстии второй интегрирующей сферы установлена сменная диафрагма с калиброванным отверстием, выполненная в виде круглой пластины, противоположные стороны которой имеют форму вогнутой сферической поверхности с покрытием того же состава, что и покрытие внутренних поверхностей сфер, а центры вогнутых сферических поверхностей совпадают с центрами интегрирующих сфер,Р4 баГ, Токоведактор О.Стенина Техред , р л Корректор М.Т аказ 1076 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10