Устройство для ослабления излучения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 239 9) 111) 1 11/ сС;г -."; гд ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ и А.В. Хром ехническая и ее меТезисы дИ, 1984панов Бцдддих пропостроен троло- оклас. 1. Ф цессовие,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Всесоюзная научноконференция Фотоглетриягическое обеспечение.дов. М,: Иэд.во ВНИИОФНовицкий Л.А. и Стетометрия быстропротекаСправочник. - М,: Маддди1984, с.260.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСЛАБЛЕН 1 И ИЗЛУНЕН 1 И(57) Изобретение относится к эддердетической фотометриц непрерывного оптического излучения и предназначенодля использования в составе проходныхрабочих средств измерения энергетических параглетров излучения, Устройство позволяет суцественно сократитьгабариты средств измерения энергетических параметров непрерывного оптического излучения, созданных с ис"пользованием данного устройства, при1392392одцонременнол повышении ранцомерйости коэФФцциепта ответвления, Устройство содержит слабители 1 с плоской отражающей поверхностью, концы которого соединены с помощью кронштейнов10 с двумя держателями 9 (Д), кинематцческц сцязаннымц через две штанги 5 ц две пары промехсуточных зубчатых колес 8 с двумя неподвижными зубчатыми колесами 7. Ытацги 5 расположены параллельно в одной плоскости 1Изобретение относится к эцергетическоц Фотометрцц непрерывного оптического излучения, предназначено для использования н составе проходных рабочих средств измерения энерге 1 и ческих параметров излучения и может быть также использовано прц создании измерителей распределения плотности мощности в сечении пучка излучения, измерителей спектральных, временных и поляризаццоцных характеристик непрерывного излучепця, кроме того, позволяет создавать устройства, об.ладающие небольшими относительными габаритами, широким спектральным диапазоном.ц близким к единице коэФФициецтом пропусканця.Целью изобретения является уменьшение габаритон устройства при повышении равномерности коэФФициента ответвления средней мощности по площади входного окна,На Фиг.1,2 и 3 приведены схемы исполнения устройства, разрезьц на Фцг.4 - граФики зависимости неравномерности козФФициента К от координаты Т ослабцтеля относительно оптической оси устройства.Ослабцтель 1 расположен перпендикулярно оптической оси устройства между входным 2 ц выходным 3 окнами. Окна иглеют высоту Н и ширину Ь, а их центры расположены на оптической оси устройства, На расстоянии +И и -И от оптической осц расположены в одной 35 плоскости с оптической осью парал- лельцо этой осц две неподвижные оси 4, На осях 4 закреплены на подыипниках две идентичные параллельные штанц приводятся в синхронное вращениес помощью цепной передачи идвигателя 12, При этол Д вращаются вдвоебыстрее штанг, в одну сторону с ними, а ответвцтель 1 перемещается вплоскости входного окна 2, перпендикулярно оптической осц устройства.Для повышения равномерности коэАФициента ответвление по площади входного окна 2 ось вращения кронштейнов1 О не совпадает с осью вращения Д, 4 ил. 2ги 5, снабженные противовесами б.Птацги 5 расположены в плоскости, перпендикулярной оптической оси устройства, па концах осей 4 расположены два неподвижных зубчатых колеса 7 радиусом г находящихся в зацеплении с двумя парями промежуточных колес 8 произвольного радиуса. Удаленные от осей 4 колеса 8 находятся в зацеплении с двумя держателями 9, выполненными в ниде зубчатых колес радиусом г, На периФерии колес 9 расположены дна кронштейна 10, жестко связанные с концами ослабителя 1.Оси вращения кронштейнов 10 имеют: точку пересечения с осью ослабителя 1 и расположены на расстоянии Ь от оси вращения колес 9. Оси колес 9, расположены ца одинаковом расстоянии Р. от осей 4. Осц вращения колес 8, держателей 9 и кронштейнов 10 расположены параллельно осям 4, При сборке устройства обеспечивается такое начальное угловое положение держателей 9, что при положении оси ослабителя 1 на оптической оси устройства оси вращения колес 8, держателей 9 и кронштейнов 10 расположены в одной плоскости с оптической осью устройства, а ось вращения каждого из кроцштеццов 10 находится на минимальном расстоянии (Р-Ь) от оси 4. Нтанги 5 жестко связаны с двумя зубчатыми дисками 11, которые кинематически связаны друг с другом и с двигателем 12 с помощью замкнутой цепной передачи 13. Элементы 12 ц 13 образуют привод. Корпус 14 устройства снабжен боковым окном 15, служащим для про 1392392пуска ослабленного излучения на внешний преобразователь или анализатор 16 излучения, Размеры окна 15 определяются шириной входного окна и и толщиной 1 соответственного пучка излучения.Форма сечения ослабителя 1 представлена на Фиг,1. Поперечный размер 1 ослабления в 10-20 раз меньше высоты Н, а ширина отражаюцей грани, рас положенной, в данном случае, под углом 45 к оптической оси устройства, равна П 1. В обцем случае, ослабитель может иметь и отражающих граней, расположенных под различными углами к оптической оси, что позволяет одновременно измерять и параметров излучения с помоцью и различных внешних преобразователей излучения. В качестве двигателя 12 может быть использован синхронный электродвигатель.Устройство работает следуюцим образом.Диски 11 с закрепленными на них штангами 5 с помощью двигателя 12 и передачи 13 приводятся во врацение с одинаковой угловои скоростью ув оди - наковом направлении вращения. При врацеции ытанг 5 промежуточные зубчатые колеса 8 обкатываются вокруг неподвижных колес 7, приводя во вращение держатели 9 с одинаковой угловой скоростью ы. При этом, так как число промежуточных колес четное (равно двум) и выполняется соотношение г,=35 =2 г, то врацение штанг 5 и держателей 9 происходит в одном направлении, а У=2 Я, . При синхронном вращении штацг оси кронштейнов 10, жестко связаццые с держателями 9, перемещаются40 по одинаковым замкнутым криволинейным траекториям, расположенным в одной плоскости, В обцем случае форма траектории будет различной в зависимости от величины отношений Р/Ь и г,/г. При выполнении соотношений Ъ 0,06 И, г=2 г Форма траектории близка к эллипсу, малая полуось которого расположена в одной плоскости с оптическои осью устройства, При этом ослабитель 1, жестко связанный своими кон 50 цами с кронштейнами 10, совершает возвратно-поступательные движения в плоскости, параллельной плоскости входного окна. За один оборот штанг 5 ослабитель 1 дважды пересекает всю плоцадь входного окна. Для использования такого устройства в составе рабочих средств измерения энергиии средней мощности излучения необходимо, чтобы скорость перемещения ослабителя в направлении высоты вход-ного окна Н была постоянной в пределах всего входного сигнала окна спогрешностью це более 5-67,Например, ослабитель.перемещаетсяв плоскости прямоугольных координатУс осью У, цаправлеццоц вдоль раз.мера Н, и с началом координат, распо.ложецным на оси вращения штанг 4,Ось Х расположена параллельно оптической оси устройства, а ось 2 направлена вдоль размера Ь.Положение штацг во времени определяется величиной угла их поворота(фиг.1), В начальный момент времениГ=О угол у=0, ось ослабителя пере. -секает оптическую ось, а расстояниемежду осью 4 и осью кронштейна 10минимально. Из геометрических соображений следует, что расстояние Уот оси ослабптеля до оптической осиустройства связано с угломсоотношением г=Р з 1 и.р -Ь зги (и+1)Ч, (1) где и - соотцошение угповых вкоростей врацеция. я и ы (целое число),2 г,иг(2) Скорость перемецения ответвителя в направлешш оси У есть его поперечная скорость 1 стабильность Которой определяет метрологические характеристики устройства. Величина и определяет как форму траектории перемещения концов ответвителя, так и его поперечную скорость 7 . При нечетном и=1,3,5, , скорость Ч, будет различной при пересечении пучка в различных направлениях. Вследствие этого коэффициентК будет различным для прямого и обратного пересечений пучка, при этом увеличивается неравномерность коэффициента К по площади входного окна. Поэтому и должно быть четным числом (и=2,4,6), Однако уже при и=4 в зависимости от величины Ь/Р неравномерность скорости Ч прц Н 1,Г достигает (15-30)Ж. Таким образом, равномерность повышается только при и=2 и г,=2 г,Можно показать, что коэффициент К обратно пропорционален скоростиИз соотношения (8) следует, что для заданной ширины Ь ширина В рав- на В ъ 2 Е+Ь=Ь ( -- +1)100%вМАРКС317, 6 Ьи 26 О Ъ 51,0 Ь Из сравнения величин В и В дляодного и того же заданного значенцяширины входного окна и заданнойнеравномерности с следует, чтомекСгабариты предлагаемого устройствамогут быть выполнены существенно(в 5-10 раз) меньшими, чем в известном.Применение устройства позволяетсоздать на его основе малогабаритныепроходные средства измерения энерген,тических и ряда других параметров оптического излучения, обладающие близким к едишце коэффициентом пропускания, что способствует их более ниро-кому распространению, Это, в своюочередь, содействует обеспечениюединства измерений в области энергетической Фотометрии непрерывного излучения. Повышенная равномерностькоэффициента ослабления по площадивходного окна обеспечивает более высокую точность измерений параметровнепрерывного оптического излучения,что дает положительньп 1 эффект при использовании проходных средств измере"ния в процессе испытаний и промьппленной эксплуатации различных источников непрерывного оптического излучения.Устройство может быть использовано и автономно (в качестве высокоточного малогабаритного ответвителя)в тех случаях, где требуется повышенная равномерность коэффициента ответвления по площади входного окна,например, при проведении научных исследований, что повьппает точностьтаких исследовании,Ф о р м у л а изобретения,Устройство для ослабления излучения,содержащее размещенные в корпусеЬЮ,О 6 Кф г,=2 г, ИЭОэ 5 Ь+К+г 2 ф 40 где Ь - расстояние от оси вращения держателя до оси вращения кронштейна; К - расстояние от оси вращения штанги до оси вращения держателя; радиус неподвижного зубчатогоколеса;радиус держателя;расстояние от оптической осиустройства до оси вращенияштангиширина входного окна,г1 50 между входным и выходным окнами, расположеннымц на оптической оси устройства ослабитель с плоской отражаю.)щей поверхностью, расположенной подострым углом к оптической оси, приэтом площадь отражающей поверхностименьше площади сечения пучка излучения, ц блок перемещения ослабителя, О кинематическц связанный с приводом,о т л ц ч а ю щ е е с я тем, что,с целью уменьшения габаритов устройства при повышении равномерностикоэффициента ослабления мощности по 15 площади входного окна, блок перемещения ослабителя выполнен в виде двухидентичных симметрично расположенныхотносительно оптцческоц оси устройства передаточных механизмов, включаю щцх кцнематически связанные две параллельные штанги, два неподвижныхзубчатых колеса, две пары промежуточ -ных зубчатых колес, два держателя,два кронштейна и два диска, жестко 25 связанных со штангами, и с приводом,прц этом концы ослабцтеля жестко связаны с кроннтецнамц, штанги расположены в одной плоскости, перпендикулярной оптической оси устроцства, 30 оси их вращения лежат на одинаковомрасстоянии от оптическоц оси устройства, осц вращения промежуточных зубчатых колес, держателей и кронштей -нов параллельны оси вращения нтанг,а геометрические параметры устройствасвязаны соотношениями1392392 юРисыюли Соста Техре ов дакт 5 Тираж 499ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк 13035, Москва, Ж, Раушская 84 Подписноета СССРтийаб д, 4/5 ака енно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор роектная оиз Ъ ф В , аз 07О.Ю0 ерансиернюспа тщрццце обожения ещ 3 еюдителя Фие, Ф