Дозиметр ультрафиолетового излучения

(51) 4 С 01 ВСРСОищ САНИЕ ИЗОБРЕТЕН юл,Ф 6 ический нститу аев К. Интегральотометр для о УФ излучести УФ (А+В) е ТесЬпЖ с 1 ег 1974.в биофизичесИзд-во Львов 52-55, ЛЕТОВОГО ИЗк о ан хозяис ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Георгиев Г., Бобевный фотоэлектрический физмерения искусственногния в спектральной облаУФМБ. - Ехрегпдеп 1 а 11РЬузЖ, 22, Н 1, 77-82,Рвачев В.11. Введениекую фотометрию, Львов:ского госун-та, 1966, с(57) Изобретение относирии и может быть испольличных областях народно как при естественном, так и при искусственном освещении для измерениядозы ультрафиолетового излучения,Цель изобретения - повышение точностиизмерения дозы. Устройство содержитвходную оптическую систему 1, спектрограф 2 с диспергирующим элементом3, корригирующую диафрагму 5 на фокальной поверхности 4, конденсатор 6, фотоприемник 7, систему 8 регистрации, сканирующее устройство 9.Сканирующее устройство состоит изпружины 10, микрометрического винта 11, двух поворотных рычагов 12и 13, оси вращения которых параллельны направлениям штрихов дифракционнойрешетки, причем первый из рычаговвыполнен в виде двух телескопическисвязанных труб. Оба рычага связаныобщей осью вращения, лежащей на фокальной поверхности спектрографа,10 системы регистрации дозы ультрафиолетового излучения. 15 Дозиметр ультрафиолетового излучения содержит расположенные по ходу излучения входную оптическую систему 1, например интегрирующую сферу, спектрограф 2 с диспергирующим эле ментом 3, выполненным в виде вогнутой 25 40 45 Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для из мерения дозы ультрафиолетового излучения, получаемой животными и растениями как при естественном, так ипри искусственном освещении. Целью изобретения является повышение точности измерения дозы. На фиг. 1 изображена кинематическая схема дозиметра; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Бна фиг. 1; на фиг. 4 - блок-схема дифракционной решетки, на фокальнойповерхности 4 которого установленакорригирующая диафрагма 5, конденсатор 6, фотоприемник 7, соединенный с системой 8 регистрации. Кроме того, дозиметр содержит сканирующее устройство 9, состоящее из пружины 10, микрометрического винта 11, двух поворотных рычагов 12 и 13, оси 14 и 15 вращения которых параллельны направлениям штрихов дифракционной решетки 3, причем рычаг 12 выполнен в виде двух телескопически связанных труб 16, 17, а ось 14 его вращения проходит через вершину дифракционнойрешетки 3; ось 15 вращения второго рычага 13 проходит через центр окружности фокальной поверхности 4 спектрографа 2, Оба рычага 12, 13 связаны общей осью 18 вращения, лежащей нафокальной поверхности 4 и жестко связанной со спектральной щелью 19, общая ось вращения параллельна ножамспектральной щели 19 и проходит через ее центр. Труба 16 жестко соединена с шариком 20 и образует вместес пружиной 10 и микрометрическим винтом 11 синусный механизм. Система 8 регистрации дозы ультрафиолетовогоизлучения состоит из масштабируемогодекадного усилителя 21, выход которого соединен с входом преобразователя 22 напряжение - частота, выходпреобразователя 22 напряжение - частота соединен с сигнальными входамилогического устройства 23 и декадного усилителя 24, чей выход связанпоследовательно со счетчиком 25 им 30 35 50 55 пульсов индикации дозы и системой 26 индикации дозы, управляющий вход логического устройства 23 связан с выходом генератора 27 импульсов секундной длительности, выходы логического устройства 23 связаны с входом устройства 28 сравнения кодов, выходы которого соединены с входами управления коммутатора коэффициента усиления масштабируемого декадного усилителя 29 и коммутатора коэффициента деления декадного делителя 30. Кроме того, на фиг. 4 показана система 31 индикации ультрафиолетовой интенсивности, вход которой соединен с выходом логического устройства 23 и блока 32 сброса в нульУстройство работает следующим образом.Предварительно осуществляют калибровку корригирующей диафрагмы 5, Входное окно интегрирующей, сферы 1 освещают эталонным источником, создавая в плоскости входного окна сферы 1 известную спектральную плотность энергетической освещенности Е Гвт/м 1А Корригирующая диафрагма при этом снята. Проводят измерения сигнала фотоприемника д(Ъ) в зависимости от длины волны. Длина волны изменяется с помощью микрометрического винта 11 сканирующего устройства 9. Выполнение сканирующего устройства в виде синусного механизма обеспечивает линейную зависимость длины волны на выходе спектральной щели 19. Сигнал дозиметра д(Я), пропорциональный Е, снимают с табло системы 34 индикации. Сигнал д связан со спектральной чувствительностью дозиметра Б, которая определяется спектральным коэффициентом пропускания его оптических элементов, спектральной чувствительностью фотоприемника и спектральной плотностью энергетической освещенности Е(3) на входе дозиметра соотношением3.=БфЕ(Я). (1)Из соотношения (1) определяют чувствительность прибора без корригирующей диафрагмы Б = --(2) Определяют коэффициент пропускания корригирующей диафрагмы в зависимости от длины волны из соотношенийК(3) Б(Ъ) =сопя;сопзс Е(Ъ)К(ъ) = ----- (3)хЬ)В дозиметре применена на входе интегрирующая сфера, поэтому входная спектральная щель освещается равномерно по всей поверхности. Конден-.сатор 6 представляет собой оптический волоконный жгут из нерегулярно уложенных кварцевых волокон, следова тельно, профиль корригирующей диафрагмы 5 должен представлять собой прорезь, симметричную относительно меридиональной плоскости спектрографа. Высота прорези в каждой спект ральной координате на фокальной поверхности спектрографа пропорциональна К(ъ) и определяется соотношениями (3), причем С определяется из первого соотношения (3) при минимальном20 значении чувствительности Б (,) в пределах рабочего интервала длин волн. Высота диафрагмы в этом случае на длине волны Я, равна размеру вертикального изображения 1 входной щели в фокальной плоскости 4 спектрографаС=1 8,% ) . (4) Определенный таким образом профиль корригирующей диафрагмы может быть30 изготовлен методом фотолитографии.Затем в Фокальную поверхность спектрографа устанавливают корригирующую диафрагму, после чего чувствительность спектрофотометра не зависит от длины волны и равна Б,(%35 Спектральная щель сканирующего устройства выводится из рабочей зоны Фокальной поверхности спектрографа, и дозиметр готов для измерения дозы. 40 Измеряемое излучение поступает на вход интегрирующей сферы 1. Устройством 32 сброса в нуль устанавливается начальное нулевое состояние блоков 2325, при этом устанавливается минимальный коэффициент усиления масштабируемого декадного усилителя 21 при включении соответствующего ключа коммутатором коэффициента усиления масштабируемого декадного усилите 50 ля 29. Сигнал с фотоприемника 7 поступает на вход масштабируемого декадного усилителя 21, усиливается и поступает на вход преобразователя 22 напряжение - частота, с его выхода нормированные по длительности и амплитуде импульсы, частота следования которых пропорциональна входному напряжению, поступают на сигнальный вход логического устройства 23, которое считает поступающие в него импульсы в течение 1 с в период действия на его управляющем входе импульса, поступающего с выхода генератора 27 импульсов секундной длительности, Двоичный код состояния счетчика после окончания иемерений сравнивается с кодами, записанными в памяти устройства 28 сравнения кодов, которое выдает в зависимости от состояния счетчика логического устройства 23 либо сигнал перегрузки, либо сигналы по установкекоэффициента усиления К масштабируе 9мого декадного усилителя 2 1, соответствующего наименьшей относительной погрешности (т,е.когда только в старшем разряде индикаторного устройства 3 1 ноль, а показание следующего разряда отлично от нуля), и по установке такого значения коэффициента делителя декадного счетчикового делителя К, чтобы К К =1. При этом сигнал с выхода преобразователя 22 напряжение - частота поступает на вход декадного усилителя 24, который таким образом сохраняет цену деления шкалы системы 26 индикации. С выхода усилителя 24 импульсы поступают на вход счетчика 25 импульсов индикации дозы и индицируются системой 26 индикации дозы.Формула изобретенияДозиметр ультрафиолетового излучения, содержащий расположенные по ходу излучения входную оптическую систему, спектрограф с диспергирующим элементом, выполненным в виде вогнутой дифракционной решетки, на фокальной поверхности которого установлена корригирующая диафрагма, конденсор, фотоприемник, соединенный с системой регистрации дозы излучения, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения дозы, в него дополнительно введено сканирующее устройство, состоящее из пружины, микрометрического винта, шарика, спектральной щели, двух поворотных рычагов, оси вращения которых параллельны направлениям штрихов вогнутой дифракционной решетки, причем первый из рычагов выполнен в виде двух телескопически связанных труб, 1374061а его ось вращения проходит черезвершину дифракционной решетки, осьвращения второго рычага совпадаетс центром кривизны фокальной поверхности спектрографа, оба рычага связаны общей осью вращения, лежащей нафокальной поверхности спектрографаи жестко связанной со спектральнойщелью, общая ось вращения параллельна спектральной щели и проходит через ее центр, одна из труб, связанная с осью вращения первого рычага,жестко соединена с шариком и образует вместе с ним, с пружиной и микрометрическим винтом синусный механизм,система регистрации дозы излучениявключает масштабируемый декадныйусилитель, вход которого соединенс фотоприемником, а выход - с входом преобразователя напряжение - частота,выход преобразователя напряжение -частота соединен с сигнальными входами логического устройства и декадного делителя, выход декадного делителя соединен через счетчик импульсовиндикации дозы с системой индикациидозы, управляющий вход логическогоустройства соединен с выходом генератора импульсов секундной длительности, выходы логического устройстваи генератора импульсов секундной длительности соединены с входами устройства сравнения кодов, выходы которого соединены через коммутатор коэффициента усиления с масштабируемымдекадным усилителем и через коммутатор коэффициента деления - с декадным делителем..Циткин Реда хред А. Кравчу Заказ 564/ л М д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектна ВНИИПИ по 11303раж 499дарственного комиизобретений и отква, .Ж, Раушск Подписноеета СССРрытийя наб.,