Устройство для определения индикатрисспектрального коэффициента отраженияполупрозрачных материалов

Устройство для определения индикатрисспектрального коэффициента отраженияполупрозрачных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()851209 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.10.79 (21) 2852241/!8-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. (з 01 N 21/55

Гасударственный комитет ао делам изввретений и открытий

Опубликовано 30.07.81. Бюллетень №28 (53) УДК 535.242 (088.8) Дата опубликования описания 05.08.81

В. Г. Вдовин, Ю. П. Менчев, И. С. Белевйч, Г. Е. Островский и В. Т. Евтехов (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИКАТРИС

СПЕКТРАЛЪНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано при излучении оптических свойств полупрозрачных материалов и их индикатрис рассеяния при высоких температурах.

Известно устройство для определения индикатрис отражения материалов, содержащее источник излучения, образец, приемник излучения и модулятор (1).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения индикатрис спектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов, содержащее оптическую систему, эталон, источник излучения, водоохлаждаемый экран с расположенным в нем нагревателем и модулятор. Конструкция известного устройства позволяет определять индикатрисы спектрального коэффициента отражения диффузнорассеивающих полупрозрачных материалов в широком интервале температур с обзором поверхности образца под углом 90 (2).

Недостатками указанного устройства являются небольшая скорость сканирования спектра длин волн и нестабильность светового потока от источника излучения.

Цель изобретения — стабилизация светового потока, увеличение скорости сканирования спектра длин волн и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения индикатрис спектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов, включающем оптическую систему, источник излучения, водоохлаждаемый экран с расположенным в тф нем нагревателем и модулятор, последний выполнен в виде стакана с отверстиями в стенке с возможностью вращения вокруг источника излучения, внутри модулятора неподвижно закреплены две диафрагмы, служащие для ограничения светового потока на зеркало оптической системы, и световод с датчиком опорного сигнала, причем центры отверстий модулятора, источник излучения, диафрагмы и световод с датчиком опорного сигнала расположены на одной оптической оси.

При этом модулятор помещен в защитный экран, в котором выполнены отверстия, расположенные на оптической оси.

851209

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. l.

Устройство содержит источник 1 излучения, диафрагмы 2, зеркала 3 и 4, линзу 5, зеркало 6, образец 7, нагреватель 8, линзу 9, окно 10, щель 11 монохроматора, модулятор

12, световод 13, датчик 14 опорного сигнала, защитный экран 15 с отверстием.

Устройство работает следующим образом.

В вакуумной камере (не показана) расположен источник 1 излучения — лампа накаливания. От лампы накаливания модулированный с помощью модулятора 12 световой поток через диафрагмы 2 и отверстия защитного экрана 15 попадает на зеркало 3 и световод 13. Затем часть светового потока с помощью зеркал 3, 4 и 6 и линзы 5 попадает на образец 7, который закреплен на нагревателе 8, и далее через линзу 9 и выходное окно 10 проецируется на щель 11 монохроматора. Другая часть светового по20 тока через диафрагму 2 и световод 13 попадает на датчик 14 опорного сигнала.

Так как образец 7 с нагревателем 8, осветительная система 1, 2, 12, 13, 14, 15 и оптическая система 3, 4, 5, 6 жестко связаны между собой, то измерение индикатрис отражения производится путем поворота образца 7 вокруг своей оси вместе с осветительной и оптической системами относительно линзы 9.

Модулятор 12 изготовлен в виде цилиндрического стакана с отверстиями в стенках, вращающегося вокруг лампы 1 накаливания. Частота модуляции светового потока при этом составляет 400 Гц. Внутри модулятора 12 расположены две диафрагмы 2, с помощью которых исключается возможность несоосности центров отверстий модулятора с оптической осью. Одновременно диафрагмы служат для предотвращения попадания излучения от внутренних стенок модулятора на оптическую систему. С проти- 40 воположной стороны от зеркала 3 расположен световод 13, на конце которого укреплен датчик 14 опорного сигнала, в качестве которого может быть установлен, например, фотодиод ФД-2.

Модулятор 12 с источником 1 излучения 45 и диафрагмами 2 помещены в защитный экран 15, в котором имеются два отверстия для прохождения светового потока. Защитный экран 15 служит для защиты от загрязнения стекла источника 1 излучения продуктами деструкции неметаллических материа50 лов, а также исключает возможность прямого попадания излучения от лампы 1 на оптическую систему устройства или поверхность образца 7. Отверстия стенок модулятора, защитного экрана, источник излучения, диафрагмы и световод с датчиком опорного сигнала расположены на одной оптической оси.

Использование осветительного узла предлагаемой конструкции позволяет стабилизировать световой поток от источника излучения, увеличить скорость сканирования по спектру длин волн и повысить точность измерения. При этом погрешность определения спектрального коэффициента отражения по углам при высоких температурах для окиси алюминия составляет + 2 /о (в известных устройствах + 4 — 5О/o).

Формула изобретения

1. Устройство для определения индикатрис спектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов, включающее оптическую систему, источник излучения, образец, водоохлаждаемый экран с расположенным в нем нагревателем и модулятор, отличающееся тем, что, с целью стабилизации светового потока, увеличения скорости сканирования спектра длин волн и повышения точности измерения, модулятор излучения выполнен в виде стакана с отверстиями в стенке с возможностью вращения вокруг источника излучения, внутри модулятора неподвижно закреплены две диафрагмы, служащие для ограничения светового потока на зеркало оптической системы, и световод с датчиком опорного сигнала, причем центры отверстий модулятора, источник излучения, диафрагмы и световод с датчиком опорного сигнала расположены на одной оптической оси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что модулятор помещен в защитный экран, в котором выполнены отверстия, расположенные на оптической оси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Топорец А. С. Устройство для определения индикатрисс спектрального коэффициента отражения. — «Оптико-механическая промышленность», 1961, № 4, с. 20.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2616112/18-25, кл. G 01 N 21/48, 1978 (прототип).

851209

Фиг./

А

А-Д

Составитель В. Юртаев

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

3аказ 6340/59 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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