О п и сани е изобретения
Патент 391417
Авторы
Классы МПК
О п и сани е изобретения
Иллюстрации
Реферат
(б -." ЕЛ, Г, ибл " - - --. *
О П И СА Н Й Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
391417
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 19.Ч.1971 (№ 1658677/26-25) М. Кл. С Olj 3/34 с присоединением заявки №
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий
Приоритет
Опубликовано 25.VII.197i3. Бюллетень № 31
Дата опубликования описания 28.XI.1973
УДК 333.9.08(688.8) Авторы изобретения
В. А. Волков, Б. К. Ткаченко и В. П. Малявин
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОГЛОЩЕНИЯ
ОПТИЧЕСКИ ОДНОРОДНОЙ СРЕДЫ
Изобретение относится к физической оптике и может быть применено для исследования сред, например плазменных, с однородными свойствами и заметным поглощением электромагнитного излучения.
Известен способ измерения коэффициента поглощения, по которому регистрируют интенсивности излучения однородного излучающего слоя iH слоя удвоенной с,помощью зеркала толщины, и по отношению интенсивности находят коэффициент поглощения. Однако практическое |применение этого способа наталкивается на ряд принц|ипиальных трудностей.
Во-первых, коэффициент поглощения реальных газовых смесей, как правило, резко изменяется по длинам волн от умеренных до весьма значительных в отдельных:полосах или линиях. Для малых значений оптических толщин применение зеркала может дать положительный эффект, а при больших оптических толщинах (излучение среды приближается к излучению абсолютно черного тела ) применение этого способа не обеспечит приемлемую точность.
Во-вторых, при использовании зеркала необходимо учитывать значение коэффициента отражения, зависящего от длины волны, что требует соответствующих измерений, а для вакуумной ультра фиолетовой и далекой инфракрасной областей спектра представляет весьма сложную задачу.
В-третьих, измерение коэффициента поглощения плазменной среды в .вакуумной ультрафиолетовой или далекой инфракрасной областях спектра потребовало бы применения зер5 кал наружного покрытия и непосредственного их контакта с исследуемой средой, поскольку существующие оптические материалы значительно поглощают излучение в указанных спектральных областях. Стабильность коэф10 фициента отражения зеркала наружного покрытия при контакте его с высоконагретой средой не может быть обеспечена.
Цель изобретения — разработка такого способа измерения коэффициента поглощения, с
15 помощью которого удалось бы провести измерение в оптически плотных средах и избежать трудностей, связанных с применением зеркала.
Это достигается тем, что из исследуемой
20 среды выделяют слои,,имеющие различную лротяженность по направлению наблюдения.
Если плазменный объем однороден, то отношение интенсивности излучения двух слоев можно записать как
25,т, 1 е — "л
У 1 — е где 4 и с4 — протяженности слоев по линии наблюдения;
К вЂ” спектральный коэффициент поглощения;
У вЂ” интенсивность излучения.
391417
J; d, 4 а
Предмет изобретения
Составитель В, Пантелеев
Текред 3. Тараненко
Корректор Е. Миронова
Редактор А. Батыгин
Заказ 3116!5 Изд, № 870 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам нзоСретений и открытий
Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Выражение (1) можно рассматривать как уравнение для нахождения, коэффициентов поглощения (левая часть уравнения определяется экспериментальным путем). Протяженности слоев d> и dg выбирают с таким расчетом, чтобы получить возможно меньшую погрешность в величине К>,. Так, например, в случае больших значений К>. Выгоднее выбрать d(и 4, так что г4)) ь чем d d,, так как в последнем случае отношение экспериментально измеренных интенсивностей стремится к единице и,перестает зависеть от К>,.
Слои выделяют непрозрачными перегородками, которые устанавливают внутри исследуемой среды. К перегородкам предъявляют следующие требования: они должны вносить малые возмущения, не приводящие к нарушению однородности среды; коэффициент отражения излучения от перегородки должен быть мал.
Указанные требования были удовлетворены при опробовании предлагаемого способа, когда исследовали плазменную среду, образующуюся за отраженной ударной волной в ударной трубе. ,Излучение измеряли в направлении, перпендикулярном оси трубы от слоя, протяженностью равной диаметру трубы, и слоя, ограниченного перегородкой (зачерненное лезвие безопасной бритвы). Наличие возмущений, в носимых перегородкой, .проверялись о>пределением отношения интенсивностей в спектральных участках, в которых газ оптически прозрачен. Если возмущения отсутствуют, то по формуле (1) 15 1. Способ измерения коэффициента поглощения оптически однородной среды путем измерения интенсивности излучения слоев различной оптической толщины, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона опти20 ческой плотности излучаемых сред, слои различной оптической толщины, получают путем выделения слоев,;имеющих различную протяженность по направлению наблюдения.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
25 выделение слоев, имеющих:различную протяженность, осуществляют путем помещения в исследуемую среду непрозрачной перегородки.