Устройство для измерения коэффициента поглощения

(5 Й) УСГОЙС 1 ВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕН ПОПЮЦЕНИЯ т% то гл ие точпоглотсяения агаемомуяетсям,Изобретение относится к фотометрии, в частности к созданию аппарату ры, для измерения коэффициента поглощения приемного элемента, непрерывного оптического излучения.Известно устройство для измерения коэффициента поглощения приемного элемента оптического излучения, со" держащее источник излучения, интегрирующую сферу с входными и выходными отверстиями, в выходном отвер" стии которой попеременно размещены исследуемый приемный элемент или заг лушка, имеющая покрытие, аналогичное покрытию сферы и регистратор, свя-. занный одним из входов с интегрирующей сферой 1.Недостатком, известного устройства является низкая точность измерения, обусловленная неоднородностью изме" рения падающего и отраженного потоков. Наиболее близким к и по технической сущности берман и Е, И. Янкев устройство для измерения коэффициен поглощения, содержащее источник изл чения, установленные по ходу излуче ния модулятор, интегрирующую сферу с Фотоприемником на выходе, который подсоединен к двухканальному регист ратору, каждый из каналов которого соединен с соответствующим датчиком опорного сигнала оптического модуля 0тора, при этом датчики опорного сиг нала модулятора выполнены таким образом, что их сигналы сдвинуты относительно друг друга по Фазе на 90 2 1, ьОднако устройство имеет низкуючность измерений коэффициента поощения, обусловленную неравномерностью распределения мощности излучения по сечению пучка.Цель изобретения - повышенности измерения коэффициента щения.Пос гае тавленная цель дости то устройство для из3 922598 4коэффициента поглощения, содержащее имеющая покрытие, аналогичное покрыистоиник излучения, установленные тию дополнительных сфер 13 и 16.по ходу излучения модулятор, интегри- Сферы 13 и 16 идентичны по оптирующую сферу с фотоприемником на вы- ческим параметрам, Оптически и мехаходе, который подсоединен к двухка нически дополнительные сферы 13 и 16нальному регистратору, каждый из ка- жестко сочленены с основной сферойналов которого соединен с соответст, т.е. в точках сочленения 20 и 21вующим датчиком опорного сигнала оп- выходные отверстия дополнительныхтического модулятора, при этом дат- сфер совмещены с входными отверстиячики опорного сигнала модулятора вы ми основной сферы 2,полнены таким образом, что их сиг- Устройство работает следующим обналц сдвинуты относительно друг дру- разом.га по фазе на 900, снабжено двумя До проведения измерения проводятдополнительными интегрирующими сфе- калибровку устройства и убеждаютсярами, имеющими идентичные покрытия 15 в идентичности сфер 13 и 16.на внутренних поверхностях, и зер- Калибровка каждого канала проиэкалом, при этом дополнительные сфе-. водится поочередно. Так как датчикирц жестко механически и оптически соч- опорного напряжения сдвинуты по Фазеленены с основной сферой первая до- на 90 , то и полезный сигнал в каж-.ФоОполнительная сфера расположена по хо О дом канале должен отличаться на 90ду излучения за модулятором, а вто- Поэтому при подаче мощности в перрая дополнительная сфера расгюложена вый канал производят подстройкупо ходу излучения за зеркалом, уста- сдвига фазы так, чтобы в первом канале сигнал соответствовал своемуновленным по ходу излучения за модулятором, в выходном отверстии первой 25,максимуму, а во втором аа во вто ом канале вдополнительной сферы установлено этом случае сигнал дол е рэтом сл чае сигнал должен равнятьсясредство для крепления образца, а. в нулю. Затем такую же р цн лю. Затем такую же операцию невыходном отверстии второй допоинитель- обходимо проделать со робхо имо и о елать со вторым каналом осле подстройки фазового сдвииой сферы установлена заглушка име лом После подстроик ф дга в сфе е 13 первого канала убирающая покрытие, идентичное покрытию зо га в сфере 13 первого ка а у ри, таким образом, подаваемая мощНа чертеже представлена схема уст- ность проходит сферу 13. насквозь,ройства. и сигнал, регистрируемый первым каУстройство содержит источник 1 из- налом регистратора 5,соответствуетлучения, интегрирующую сферу 2 с фо- нулевому значению, Затем на место35топриемником 3 на выходе, который исследуемого приемного элемента 15через предварительный усилитель 4 устанавливается заглушка 19 с покподсоединен к двухканальному регист- рытием, аналогичным покрытию дополратору 5. Каждый из каналов регист- нительнцх сфер. В таком положении ре 46ратора соответственно содержит уси- гистрируется сигнал, пропорциональлитель 6 или 7 и синхронный детектор нцй подаваемой мощности, после чего8 или 9.аналогичная операция проделываетсяНа синхронные детекторы 8 и 9 пос- со второй дополнительной сферой 16.тупают сигналы с соответствующих При убранной заглушке 19 регистридатчиков 10 и 11 опорных сигналов,45руется сигнал нулевого уровня и ручсдвинутцх друг относительно друга кой установки нуля на синхронном депо фазе на 90 и расположенных на мо- текторе 9 устанавливается отсчет нудуляторе 12. Модулятор 12 выполнен ля аналогичный отсчету нуля в пернапример, в виде пластины с прорезя- вом канале, После этого устанавливами и находится по ходу излучения пе В ется заглушка 19 и в таком положенииред входом первой дополнительной регистрируется сигнал, пропорциональсферц 13; в выходном отверстии 14 ко- ный подаваемой мощности во втором каторой установлен исследуемый прием- нале, Регулировкой коэффициента усиленцй элемент 15. Перед входом второй ния второго канала добиваются того,дополнительной сферы 16 по ходу из чтобы уровень записываемого сигналалучения за модулятором 12 расположе- во втором канале соответствовал уров;но зеркало 17. В выходном отверстии ню сигнала первого канала, после чего18 сферы 16 установлена заглушка 19, установка готова к работе.0 отр, 06440 5 9225Измерения осуществляют так. Поток излучения от источника 1 направляют на оптический модулятор 12, от которого он отражается и через входное отверстие дополнительной сферы 13 попа дает на исследуемый приемный элемент 15, установленный в выходном отверстии 1 ч этой сферы. Отраженный от приемного элемента 15 поток интегрируется в сфере 13 и через отверстие 10 20, общее для сфер 2 и 13, проходит в сферу 2.Падающий поток излучения, прошедший модулятор 12,отражается от зеркала 17 и попадает через входное отверстие, 5 дополнительной сферы на заглушку 19, имеющую покрытие, аналогичное покры" тию сферы, интегрируется в этой сфере и через отверстие, общее для сфер 2 и 16, проходит в сФеру 2. 20Падающий и отраженный потоки, диффузионно-рассеянные в сфере 2, фиксируются фотоприемником 3, установленным в данной сфере 2 и соединенным с, двухканальным регистратором 5, 15Для измерения величин этих потоков их разделяют с помощью синхронных детекторов 8 и 9, установленных в каж" дом канале регистратора 5, на которые подается напряжение с датчиков 30 опорного сигнала модулятора, сдвинутых относительно друг друга,по фазе на 90 ф.Измерив одновременно падающий и отраженный потоки определяют коэффи 135 циент поглощения исследуемого приемного элемента по закону Кирхгофа Таким образом, одновременное из" мерение падающего и отраженного потоков при помощи двух дополнительно введенных интегрирующих сфер дает , 45 возможность исключить влияние нестабильностей источника излучения (интегральной и по пучку) и снизить влияние геометрических и фотометри" ческих неоднородностей в параметрах 98 6сфер, что позволяет повысить точность определения коэффициента поглощения при непрерывном излучении. формула изобретения Устройство .для измерения коэффициента поглощения, содержащее источник излуцения установленные по"ходу излучения модулятор, интегрирующую сферу с фотоприемником на выходе, который подсоединен к двухканальному регистратору, каждый из каналов которого соединен с соответст"вующим датчиком опорного сигнала оптического модулятора, при этом датчики опорного сигнала модулятора выполнены таким образом, цто их сигна"лы сдвинуты относительно друг другапо фазе на 90, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности, устройство снабжено двумядополнительными интегрирующими сферами, имеющими идентичные покрытияна внутренних поверхностях, и зеркалом, при этом дополнительные сферы жестко механически и оптическисочленены с основной сферой, перваядополнительная сфера расположена походу излучения за модулятором, а вторая дополнительная сфера расположе"на по ходу излучения эа зеркалом, установленным по ходу излучения за мо"дулятором, в выходном отверстии первой дополнительной сферы установлено средство для крепления образца,а в выходном отверстии второй дополнительной сферы установлена заглушка,имеющая покрытие, идентичное покрытию дополнительных сфер.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, А.Н.Тау 1 ог "ТЬе Неазцгевепй о 101 ттизе ВеГ 1 есй 1 оп Расйогз апд йеиаЬзо 1 ойе йеГ 1 есйоше 1 ег" З.Орй,5 ос.оГ Авег 1 се 1920; чо 1.1; 806:оо 9.2, Патент Японий У 52-0032,кл. 111 Г 5, опублик. 1969 ( прот 4тип).922598 ла орре Реда кт акаэ 257 ВНИ/57Тираж 883 ПИ Государственного комитет делам изобретений и открыт 35 Москва, Ж, Раущская ф