Устройство для измерения индикатрис рассеяния нагретых образцов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСГ 1 УБЛИК 0134 09) Я 01 И 21/47, С О КОМИТЕТ СССРНИЙ И ОТКРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ нный уни(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КАТРИС РАССЕЯНИЯ Н (57) Изобретение о физической оптики ДИИЗМЕ РЕ НИЯРЕТВХ ОБРосится кможет быт ЗЦОВбласти следовании широком ди и спольэовано пазо процессов в еск(56) Патент Японии У 53-13кл. С О М 21/48, 1978.Авторское свидетельствоУ 765672, кл. С 01 .7 5/12,температур, Цель изобретения - повышение точности измерений. Эта цельдостигается особым выполнением цилиндрической камеры, в которую помещают при исследованиях образец. Камера выполнена иэ двух частей: неподвижной части и подвижной части сблоком нагревателя и держателем образца. Конструкция блока нагревателяпозволяет увеличить диапазон угловпадения излучения на образец, задавать требуемые градиенты тепловых полей. Конструкция держателя, предусматривающая центровку эа счет конусного соединения с камерой, обеспечивает измерение температур в тепловомполе образца, его юстировку. 1 з.п.ф-лы, 4 ип.134 3313 Изобретение относится к фиэической оптике и может быть использовано в материаловедении при изучении процессов взаимодействия излучений с веществом, влияния раэличных фиэических параметров на свойства поверхностей раэличных материалов, а также для непосредственного иэмерения спектров коэффициентов отражения и пропускания различных материалов и их индикатрис в широком диапазоне температур,Цель изобретения - повьппение точности измерений и уменьшение температурных градиентов в объеме образца и на его поверхности.На фиг.1 схематично представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 - раэреэ А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - оптическая схема блока эеркальной приемной системы.Устройство состоит иэ источника 1 зондирующего излучения, механического модулятора 2, сферического эеркала 3, поворотного плоского эеркала 4, монохроматора 5, плоских поворотных эеркал 6-8, сферического зеркала 9, регулируемой диафрагмы 10, цилиндрической камеры 11 для исследований и блока зеркальной приемной системы 2, расположенной на верхней вращающейся плите камеры для исследований.Камера для исследований состоит иэ неподвижного основания 13, стоек 14, с закрепленным на них радиально- опорным подшипником 15, поддерживающим верхнюю вращающуюся плиту 16. В неподвижном основании 13 вырезано круглое отверстие, центр которого совпадает с центром основания камеры для исследований. В этом отверстии расположена круглая поворотная плата17 с возможностью ее вращения на 360 установленная в подшипнике 18, внешняяобойма которого скрепляется с неподвижным основанием 13 посредством юстировочных винтов 19, На поворотной плате 17 на стойках 20 эакреплены с эаэором и параллельно между собой два аналогичных по конструкции нагревательных элемента 21, включающих в себя водоохлаждаемые,экраны- диски с вмонтированными в них нагревательными элементами, состоящими их теплоиэолирующих пластин 22, отделяющих водоохлаждаемые экраны от нагревательных спиралей 23 и теплопередаю 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2щих пластин 24, Верхний и нижний водоохлаждаемые экраны-диски скреплены между собой с помощью регулируемых по высоте стоек 25, установленных по периферии плоскости дисков, образуя рабочую полость, обеспечиваюшую обзор поверхности образца под углами +90 (фиг.З).Верхний и нижний нагревательные элементы могут иметь такую форму внутренних теплопередающих пластин, которая эадает необходимый для исследования профиль поля температур.В центре верхнего нагревательного элемента и водоохлаждаемого экрана, а также в верхней вращающейся плите камеры для исследований выполнены отверстия для ввода держателя 26 обраэцов, который фиксируется в рабочем положении с помощью конусообраэного посадочного гнезда 27, выполненного непосредственно в верхнем водоохлаждаемом экране.Держатель образцов содержит посадочную втулку 28 конусовидной формы со сквозными отверстием 29 на оси держателя для ввода термопары. На верхней части втулки установлен цанговый зажим 30 рубашки термопары и отсчетный лимб 31, а на нижней части установлен шарнирно скрепленный с телом держателя столик 32 для крепления образцов 33, имеющий юстировочный винт 34 и отделенный от посадочной втулки теплоиэолирующей втулкой 35.Для исключения влияния внешних эасветок на работу камеры стык между верхней вращающейся плитой 6 и верхним водоохлаждаемым экраном оснащен световой ловушкой 36.Приемная часть блока зеркальной приемной системы (фиг.4) состоит иэ поворотных плоских зеркал 37-39, сферического зеркала 40, служащего объективом, диафрагмы 41, определяющей угловое разрешение устройства, и установленного эа ней приемника 42 иэлучения. Все детали 37-42 закреплены на верхней вращающейся плите 16 для прохода иэлучения иэ верхней части камеры 1 для исследований в блок приемной системы 2 череэ отверстие 43 в плите 16.Устройство работает следующим обраэом.Уменьшенное изображение источника 1 излучения, промодулированноемодулятором 2, с помощью осветитель-, ной системы зеркал 3 и 4 проектируется на входную щель монохроматора 5. Монохроматический поток излу 5 чения формируется системой зеркал 6-9 в ниде слабосходящегося луча, поперечное сечение которого регулируется диафрагмой 10. Сформированный таким образом луч через отверстие 44 10 цилиндрической камеры для исследования с помощью зеркала 8 попадает на исследуемый образец 33, Излучение, рассеянное образцом, регистрируется с помощью зеркальной приемной систе мы 12. Приемная система, расположенная на верхней плите, имеет возможность вращаться относительно образца на 360 , обеспечивая возможность измерений как индикатрис отражения, 2 р так и индикатрис пропускания образца.Юстировка взаимного расположения образца относительно плоскости, в которой происходит вращение приемной части, а также оси зондирующего луча 25 обеспечивается юстировочными винтами 19 и 34 и устройством оправы зеркал 7 и 8. Точность воспроизведения положения образца относительно зондирующего луча в камере для исследований Зп обеспечивается конусным посадочным гнездом 27. Воспроизводимость установки меридиального угла наблюдения рассеянного поверхностью образца излучения, равного 0 относительно нор- Зомали к поверхности образца, достигается с помощью юстировочных винтов 19 и 34. С помощью винтов 19 выставляется параллельность осей вращения верхней плиты камеры и оси посадочно го гнезда 27 держателя образцов, что позволяет избежать изменения угла наблюдения поверхности образца при вращении поворотной платы 17, вращением которой обеспечивается необходи мое расположение свободной от стоек 25 рабочей полости относительно оси зондирующего луча, фиксируя два азимутальных положения, позволяющих производить измерения поля рассеянного 5 О излучения как на пропускание, так и на отражение. Лля установления плоскости поверхности образца параллельно осн посадочного гнезда служит винт 34 столика держателя образца. Воспроизводимость установки азимутального положения образца относительно зондирующего луча контролируется с помощью нониуса и лимба 31.Для нагрева образцов применен нагревательный блок, обеспечивающий возможность проведения измерений угловых распределений интенсивности рассеянного света в диапазоне углов ф 90 относительно нормали к поверхоности образца как на пропускание, так и на отражение с минимальным тем-пературным градиентом в месте установки исследуемого образца.Формула изобретения1. Устройство для измерения индикатрис рассеяния нагретых образцов, включающее расположенные последовательно по ходу излучения источник излучения, модулятор, монохроматор, зеркальную оптическую систему формирования зондирующего луча, держатель образцов и приемную зеркальную систему с приемником излучения, а также цилиндрическую камеру для исследований с закрепленным на ее нижнем основании блоком нагревателя с водоохлаждаемыми экранами, причем держатель образцов и приемная зеркальная оптическая система с приемником излучения размещены на верхней вращающейся плите камеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности измерений, нижнее основание камеры выполнено в виде двух концентрических частей - внутренней поворотной платы и внешней неподвижной части, блок нагревателя с водоохлаждаемыми экранами укреплен на внутренней поворотной плате, установленной в подшипнике, внешняя обойма которого скреплена с внешней частью основания камеры посредством юстировочных винтов, при этом блок нагревателя выполнен в виде двух плоских нагреватель 1 ных элементов с теплопередающими пластинами, вмонтированных в плоские водоохлаждаемые экраны-диски, расположенных с зазором взаимно параллельно и скрепленных между собой с помощью регулируемых по высоте стоек, расположенных по периферии плоскости водоохлаждаемых экранов-дисков, а в верхнем водоохлаждаемом экране, нагревательном элементе и теплопередающей пластине, а также в верхней вращающейся плите камеры выполнены отверстия для ввода держателя образ 1343313цов, причем центры этих отверстий размещены на общей оси вращения поворотной платы и верхней вращающейся плиты камеры, расположенной в плос 5 кости поверхности образца и совпадающей с осью симметрии камеры, а нагревательные элементы и теплопередающие пластины выполнены сменными.102, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что держательобразцов выполнен по своей оси с отверстием для ввода термопары и содержит посадочную втулку конусной формы,на верхней части которой установлены цанговый зажим рубашки термопарыи отсчетный лимб, на нижней части -шарнирно скрепленный с телом держателя столик для крепления образцов,имеющий юстировочный винт и отделенный от посадочной втулки теплоизолирующей прокладкой, а отверстие вверхнем водоохлаждаемом экране имеетконусную форму,34333 Составитель В.Калечид Техред Л.Сердюкова Корректор М. Пожо Редактор Н.Егорова Заказ 486/44 Тираж 776 Подписное ВНИИПО Государственного коми:ета СССР по делам изобретений н о крьггий 3035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5