Фотометр

(21 ) 41360 (22) 20. 1 О (46) 23, 0 (71) физи 9.89. Бюл. У 35 ко-механический ститут ори 982.ССР980. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВИДЕТЕЛЬСТВУ им. Г.В. Карпенко(56) Авторское свидетельство СССРР 928172, кл. С 01 3 1/44, 1Авторское свидетельство С9 717561, кл. С 01 3 1/44, 1(57) Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в измерениях, требующих высокойточности определения рассеивающих,отражательных и поглощаюших свойствразличных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источникасвета. Цель изобретения - повышениеточности измерения коэффициентоввзаимодействия света и исследуемоговещества посредством устранения зависимости результата измерения от нестабильности возоуждающего источника света. Устройство содержит источник 1 возбуждающего света, кювету 2 с исследуемым веществом, прерыватель 3 света, первый фотоэлектронный умножитель 4, первую схему 5сравнения, блок 6 формирования управляющих сигналов, регистр 7 задания кода, схему 8 сравнения кодов,управляемый делитель 9 частоты, первый элемент И-НЕ 12, второй элементИ-НЕ 13, вспомогательный реверсивный счетчик 14, основной реверсивныйсчетчик 15, полупрозрачное зеркало16, второй фотоэлектронный умножитель 10, вторичную схему 1,1 сравнения, причем полупрозрачное зеркало16 оптически связано с источникомвозбуждающего света и с вторым фотоэлектронным умножителем 10, выходкоторого соединен с входом второйсхемы 11 сравнения, выход которойсвязан с соответствующим входом блока 6 формирования управляющих сигналов. 1 ил.3 1509616Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в измерениях, требующих высокуюточность определения рассеивающих,отражательных и поглощающих свойствразличных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источникасвета.Целью изобретения является повышение точности измерения рассеивающих, отражательных и поглощающихсвойств различных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источника света при слабом и сверхслабом информационном световом потоке.На чертеже представлена функциональная схема фотометра.Фотометр содержит источник 1 возбуждающего света, кювету 2 с исследуемым веществом, прерыватель 3 света, первый фотоэлектронный умножитель 4, первую схему 5 сравнения, блок6 управления, регистр 7 задания кода,схему 8 сравнения кодов, первый управляемый делитель 9 частоты, второйфотоэлектронный умножитель 1 О, вторую схему 11 сравнения, первый элемент И-НЕ 12, второй элемент И-НЕ13, вспомогательный реверсивный счетчик 14, основной реверсивный счетчик15, полупрозрачное зеркало 16, генератор 17 импульсов, управляемый формирователь 18 временных интервалов,второй управляемый делитель 19 частоты, клемму 20 входной управляющейшины, клемму 21 первого и клемму 22второго входов фотометра, блок 23формирования управляющих сигналов.Источник 1 возбуждающего света оптически связан через полупрозрачноезеркало 16, кювету 2 с исследуемымвеществом, прерыватель 3 света спервым фотоэлектронным умножителем4, а через полупрозрачное зеркало 16 45связан также с вторым фотоэлектронным умножителем 10.Выход первого фотоэлектронного умножителя подключен к прямому входу первой схемы 5 сравнения, инверсный вход которой является первым (клемма 21) входом фотометра, выход первой схемы 5 сравнения подключен к входу синхронизации с первого управляемого делителя 9 частоты, к выходу которого подключены первые входы первого 12 и второго 13 элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены соответствечно к первому и второму выходам блока 6 управления, первыйвход которого подключен к выходу схемы 8 сравнения кодов, группа входовпервого числа сравнения которой всоответствии с весом двоичных разрядов подключена к группе выходов регистра 7 задания кода, а группа входов второго числа сравнения подключена к группе выходов вспомогательногореверсивного счетчика 14, Суммирующий вход вспомогательного реверсивного счетчика 14 объединен с суммирующим входом основного реверсивного счетчика 15 и подключен к выходупервого элемента И-НЕ 12. Вычитающий вход вспомогательного реверсивного счетчика 14 объединен с вычитающим входом основного реверсивногосчетчика 15 и с выходом второго элемента И-НЕ 13. Группа выходов схемы 8 сравнения кодов подключена кгруппе входов первого управляемогоделителя 9 частоты и к группе входоввторого управляемого делителя 19 частоты, выход которого подключен к второму входу блока 6 управления, третий вход которого объединен с первым входом схемы 8 сравнения кодов иподключен к входной управляющей шине(клемме 20) фотометра. Второй входсхемы 8 сравнения кодов подключен ктретьему выходу блока 6 управления,четвертый выход которого подключен квходу обнуления второго управляемогоделителя 19 частоты, а пятый выход -к входам сброса в нулевое состояниеуправляемого делителя 9 частоты, вспомогательного 14 и основного 15 реверсивных счетчиков. Выход второгофотоэлектронного умножителя 10 подключен к прямому входу второй схемы11 сравнения, инверсный вход которойявляется вторым входом фотометра(клемма 22). Выход второй схемы 11сравнения подключен к первому входууправляемого формирователя 18 временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу генератора 17импульсов, а выход - к четвертомувходу блока 6 управления, шестой выход которого подключен к прерывателю 3 света, а седьмой выход подключен к входу синхронизации второгоделителя 19 частоты. К клеммам 21 и22 подводятся постоянные напряжения,Прерыватель 3 света служит для прерывания света и может быть реализо1509616 10 Составитель Е. Маколкин Техред А.Кравчук Корректор И. Муска Редактор Г. Волков Заказ 5792/33 Тираж 466 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 и основного реверсивных счетчиков,о т л и ч а ю щ и й с я темчто, сцелью повышения точности измерениярассеивающих, отражательных и поглощающих свойств различных объектов вусловиях нестабильности возбуждающего источника света и повышениячувствительности, в него введены полупрозрачное зеркало, вторая схема 10сравнения, управляемый формирователь временных интервалов и второйфотоэлектронный умножитель, оптически связанный через полупрозрачноезеркало с источником возбуждающего 5 света и подключенный по выходу кпрямому входу второй схемы сравнения, инверсный вход которой являетсявторым входом фотометра, выход второй схемы сравнения подключен к первому входу управляемого формирова-теля временных интервалов, второйвход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к четвертому входу блока управления, шестой выход которого подключен к прерывателю света, а седьмой выход подключен к входу синхронизации второгоуправляемого делителя частоты.где 1 - интенсивность возбуждающегосвета,коэффициент взаимодействия по данному эффекту света и вещества;М - коэффициент, учитывающийотбор части возбуждающего све 1 а полупрозрачным зеркалом 16,Конечной целью измерения является измерения коэффициента взаимодействия света и вещества . 50 55 ван в простейшем случае в виде механического затвора, управляемого электромагнитом, причем при поступлениина вход потенциала логической "еди 5ницы затвор открыт, а логического"нуля - затвор закрыт.Каждая из схем 5 и 11 сравненияосуществляет " сравнение величиныамплитуды импульсов с выходов первого и второго фотоэлектронных умножителей 4 и 10 с порогами - величинамипостоянных напряжений, подаваемыхна клеммы 21 и 22 соответственно, причем пороги выбираются таким образом, 15чтобы отсечь шумы диодных системфотоэлектронных умножителей. С проявлением импульса с величиной амплитуды, превышающей пороговое значение, на выходе схемы сравнения появляется импульс положительной полярности с длительностью входного импульса. Блоки 6,17,18 и 19 реализуютблок 23 формирования управляющихсигналов, который формирует сигналы 25для управления работой фотометра.Устройство работает следующим образом.При подаче на клемму 20 входной управляющей шины пускового импульса положительной полярности предварительно обнуляются схема 8 сравнения, управляемый делитель 9 частоты, вспомогательный, и основной реверсивныесчетчики 14 и 15. При этом блок 6 управления предварительно устанавлива 35ется в начальное состояние, а по заднему фронту пускового импульса происходит его запуск,Под действитем управляющего сигнала блока 6 открывается прерыватель3 света. На катод первого фотоэлектронного умножителя 4 поступает светот кюветы 2 с исследуемым веществом интенсивностью45 Суммарный импульсный поток с выхода первого фотоэлектронного умножителя 4 состоит из шумовой составляющей с интенсивностью и и информационной составляющей с интенсивностью- Ти фгде О, - эффективность фотокатода.На катод второго фотоэлектронного умножителя 10 поступает небольшая часть, отобранного с помошью полупрозрачного зеркала 16, возбуждающего света интенсивностью 1, =Т. В результате на выходе второй схемы 11 сравнения формируется импульсный поток интенсивностьюпо =М То = хТгде М, - эффективность фотокатода2второго Фотоэлектронного умножителя.Этот сигнал управляет работой блока 6 управления, а именно через управляемый формирователь 18 временных интервалов формирует длительность паузы Т между смежными импульсами генератора 20, длительность которой задает время накопления.Через время ЬТ, равное времени полного срабатывания прерывателя 3 света, под действием управляющего сигнала блока 6 открывается на время Т первый элемент И-НЕ 12. Нормированные по амплитуде импульсы с выхода первой схемы 5 сравнения попадают через первый управляемый делитель 9 частоты с начальным коэффн - циентом деления 1 = 1 на суммирующие входы вспомогательного и основного реверсивных счетчиков 14 и 15. В счетчиках накапливается сумма световых и шумовых импульсов И,, Через заданное время Т прерыватель 3 закрывается, при этом элементы И-НЕ 12 и 13 также закрыты.Через время 1 Т, равное времени полного закрывания прерывателя 3 света, под действием управляющего сигнала блока 6 открывается на время Т второй элемент И-НЕ 13 и через управляемый делитель 9 частоты на вычитающие входы вспомогательного и основного реверсивных счетчиков 14 и 15 поступает количество "шумовых" импульсов И так как прерыватель 3 в это время закрыт. Таким образом в счетчиках 14 и 15 накопилось коли