Устройство для измерениякоэффициентов отражения

Устройство для измерениякоэффициентов отражения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.10.79 (21) 2830470/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 N 21/55

Гееударствеиимй комитет

СССР по делам изовретеиий и открытий

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень №28

Дата опубликования описания 05.08.81 (53) УДК 535.242 (088.8)

« (72) Авторы изобретения

В. М. Ефимов и В. П. Соболь

*« - - 5, 1 « 11, «-;:-.; ., Ч. ,3

l :««г «« «««J c««p 1:,:; (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

ОТРАЖЕНИЯ!

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в исследованиях и анализе материалов путем измерения коэффициентов отражения.

Известно устройство для измерения коэффициентов отражения полированной поверхности, выполненное в виде источника излучения, измеряемой детали и приемника излучения, при этом измеряемая деталь вводится и выводится из пучка света. При измерении за эталон принимается весь падающий поток света (1). ю

Недостаток известного устройства состоит в том, что в нем происходит переворачивание пучка света после отражения от исследуемого зеркала. В связи с тем, что приемники излучения обладают неравномерной чувствительностью по приемной площадке, переворачивание пучка приводит к появлению систематической ошибки измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее оптически соединенные между 20 собой источник и приемник излучения, периодически вводимый в пучок эталон. В качестве эталона в этом устройстве использована диэлектрическая пластина, коэффициент отражения которой рассчитывается по формулам Френеля, или стеклянная пластина с алюминиевым покрытием, коэффициент отражения которой составляет около

0,90 (2).

Однако коэффициент отражения алюминиевого покрытия определяется с низкой точностью (+ 1%), покрытие стареет и в связи с этим изменяется коэффициент отражения. Все это ограничивает точность измерений больших, близких к единице. коэффициентов отражения.

Цель изобретения — повышение точности при измерении коэффициентов отражения, близких к единице.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем оптически соединенные между собой источйик и приемник излучения, периодически вводимый в пучок эталон, последний выполнен в виде оптической системы однократного полного внутреннего отражения с гранью полного внутреннего отражения, параллельной оптической оси устройства, а по обе стороны от исследуемого образца установлены две одинаковые симметричные трехгранные призмы, сос851208 тавляющие вместе с исследуемым образцом симметричную оптическую систему типа схемы Водсворта.

При этом оптическая система однократного полного внутреннего отражения выполнена в виде призмы Дове, составленной из трехгранной призмы полного внутоеннего отражения и четырехгранной призмы с гранями, параллельными выходной грани трехгранной призмы, при этом призмы разделены воздушным промежутком.

На фиг. 1 представлена схема устройства, при работе с эталоном; на фиг. 2 — то же, при работе с исследуемым образцом.

Устройство включает источник 1 излучения, приемник 2 излучения, исследуемый образец 3, симметричные трехгранные призмы 4 и 5, трехгранную призму 6 полного внутреннего отражения, четырехгранную призму 7.

Эталон представляет собой призму полного внутреннего отражения типа призмы Дове, отражающая грань которой параллель- 20 на оптической оси устройства. Для исключения разницы в потерях излучения на преломляющих гранях призм в эталонном и рабочем каналах эталон выполнен в виде сочетания двух призм 6 и 7, разделенных воздушным промежутком. Призма 6 трехгранная полного внутреннего отражения, с тремя рабочими гранями, отражающая грань которой параллельна оптической оси устройства. Призма 7 — четырехгранная, с двумя рабочими гранями, которые 30 параллельны между собой и параллельны выходной грани призмы 6. Призмы 6 и 7 дополняют друг друга до призмы Дове.

Для создания одинаковых условий работы призмы 4 — 7 выполнены из одного и того же материала.

Устройство работает следующим образом.

В рабочий пучок вводят эталон — систему призм 6 и 7. Свет от источника 1 излучения проходит параллельным пучком через призмы 6 и 7, претерпевая полное внут40 реннее отражение в призме 6, и попадает на приемник 2 излучения. Сигнал, снятый с приемника излучения, принимается за J 0 . и соответствует эталонному отражению.

Затем призмы 6 и 7 выводятся из пучка, 45 а на их место устанавливаются призмы 4 и 5 с исследуемым образцом 3 между ними.

Свет от источника 1 излучения проходит через призму 4, попадает на исследуемый образец 3, отражается от него и, пройдя

50 через призму 5, попадает на приемник 2 излучения. Сигнал J ., снятый с приемника излучения, характеризует отражение от исследуемого образца. Коэффициент отражения определяется по формуле

7о

Сравнительные испытания предлагаемого устройства показывают, что точность измерений коэффициентов отражения, близких к единице, повышается на порядок. Кроме того, исключается систематическая погрешность измерений за счет неравномерной чувствительности по приемной площадке фотоприемника, из-за того, что и эталонный и исследуемый каналы имеют одинаковое количество отражений.

Формула изобретения

l. Устройство для измерения коэффициентов отражения, содержащее оптически соединенные между собой источник и приемник излучения, периодически вводимый в пучок эталон, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений коэффициентов отражения, близких к единице, эталон выполнен в виде оптической системы однократного полного внутреннего отражения с гранью полного внутреннего отражения, параллельной оптической оси устройства, а по обе стороны от исследуемого образца установлены две одинаковые симметричные трехгранные призмы, составляющие вместе с исследуемым образцом симметричную оптическую систему типа схемы

Водсворта.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оптическая система однократного полного внутреннего отражения выполнена в виде призмы Дове, составленной из трехгранной призмы полного внутреннего отражения и четырехгранной призмы с гранями, параллельными выходной грани трехгранной призмы, при этом призмы разделены воздушным промежутком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мотовилов О. А. Об измерениях абсолютных значений коэффициентов отражения. — ОМП, 1968, № 2, с. 19.

2. Кудрявцева А. Г., Федотова Г. С. Приставка к спектрофотометру для измерения отражения света от поверхности образцов диаметром до 300 мм. — ОМП, 1976, № 2, с. 73., 851208

Составитель О. Филиппов

Редактор И. Михеева Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 6340 59 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4