Актинометр

 

„„SU„„1013411

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3372071/18-25 (22) 23.12.81 (23) 01.10.81 (46) 23.04.83. Бюл. Р 15 (72) В. Д. Бондарь, О. П. Драган, Ю. В. Карайан и А. Б. Лыскович (71) Львовский ордена Ленина государственный университет им. И. Франко (53) 535.24 (088.8) (56) 1. Михальченко Г. А., Шукан М. Я.

Абсолютный йэнергетический выход некоторых щелоЧно-галоидных люминофоров при возбуждении их и - излучением. Материалы У. й. совещании по люминесценции. тарту, 1959, с. 181 — 200.

2. Кодверт Дж. Дж. и Питтс Дж. Н.

Фотохнмия. М., "Мир", 1968, с. 623 — 629 (прототнп) . (54) $57) АКТИНОМЕТР, содержащий прием :. ник излучения .на основе фотохимического реагента и индикатор, о т л и ч а юш н и с я тем, что, с целью повышения точности и оперативности измерения, в него дополнительно введена вакуумированна камера, выполненная в верхней части из .стекла, а в нижней части нз кварца, в качестве фотохимическоГо реагента использованы слоистые кристаллы галоидных соединений кадмия или свинца, приемник излучения расположен в нижней части вакуумнрованной камеры наклонно к исследуемому излучению, а индикатор выполнен в виде кварцевой подложки с электрическими контактами, расположенной в верхней части вакуумнрованной Ф камеры и соединенной с частотомером, причем расстояние между кварцевой подложкой: и приемником излучения составляет (5 — 1дД, где f — максимальный геометрический раз- . С мер приемника излучения.

1О(З411

Изобретение относится к области актинометрии и может быть использовано в радиометрической аппаратуре для непрерывной регистрации интенсивности ультрафиолетового излучения в лабораториях, производственных и космических условиях.

Известен актинометр, используемый для измерения интенсивности ультрафиолетового (УФ) излучения, в котором в качестве рсагента берется раствор лейкоцианида крис таллического фиолетового в смеси этилового спирта и дихлорзтана. Б=ледствие облуче. ния реагента источником ультрафиолетового света, происходит реакция фотодиссоциации с образованием красителя кристаллического фиолетового, Определяя калориметрическим методом количество образовавшегося красителя, получают величину интенсивности ультра фиолетового света. Этот актинометр позволяет производить измерения при температуре не выше ЗОО К (1), Недостатком этого актинометра является то, что приемник излучения находится в жидком состоянии и должен помешаться в закрытый объем во,избежан»»и испарения, кроме того, существует возможность возникновения химических реакций при повышении температуры. Недостатком является также необходимость взвешивания рабочей жидкости, что не позволяет проводить непосрсдствснные и оперативные измереш»»я интенсивности, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является актинометр, содержащий приемник излучения на основе фотохимического реагента и индикатор. При измерении интенсивности ультрафиолетового (УФ) излучения этим актинометром подбирают подходящий фотохимический реагент, логло»дающий свет интересующем длины вопны с известным квантовым выходом образования некоторого продукта. Интенсивность

УФ излучения определяется по количеству образовавшегося конечного продукта (2).

Недостатками известного устройства является то, что верхний температурный диапазон ограничен. температурой кипения (испарения) используемого фотохимического реагента. Кроме того, при изменении температуры существенно изменяется скорость фотохимических реакций. Для фотохимических реагентов, находящихся в газообразном состоянии, кроме увеличения скоростей фотохимических реакций при повышении температу- ры, давление газов в измерительной ячейке увеличивается до десятков атмосфер, что требует создания толстостенных ячеек, вносящих погршеность в измеряемые световые потоки.

Применение известного актинометра требует сравнения образовавшегося вещества с исходным, вычисления по количеству образовавшегося конечного продукта дозы поглощен5 ного света, предварительного определения квантового выхода образования конечного продукта при данных условиях эксперимента.

В связи с этим известный актинометр не позволяет проводить определение интенсивности ультрафиолетового света непосредственно во время облучения, а. также непрерывно. Кроме того, при использовании известного акти. номера необходима операция извлечения измерительной ячейки иэ зоны облучения для определения количества образовавшегося конечного продукта, что неприемлемо в местах трудно- и недопустимых, агрессивных, герметичных и т.д. Недостатком известного актинометра является также то, что его свой2п ства зависят от исходных условий, в которых находится фотохимический реагент (например, он предварительно должен сохранятся в темноте) .

Целью изобретения является повышение

25 точности и оперативности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в актинометре, содержащем приемник излучения на основе фотохимического реагента и индикатора, дополнительно введена вакууми. рованная камера, выполненная в верхней части из стекла, а в нижней части из кварца, в качестве фотохимического реагента л использованы слоистые кристаллы галоидных соединений кадмия или свинца, приемник излучения расположен в нижней час35 ти вакуумнрованной камеры наклонно исследуемому излучению, а индикатор выполнен в виде кварцевой подложки с электрическими контактами, расположенной в верхней части вакуумированной камеры и соеди

40 ненной с частотомером, причем расстояние между кварцевой подложкой и приемником излучения составляет (5 — 10) Р, где максимальный геометрический размер приемника излучения.

4 5

На фиг. 1 схематично показан актинометр; на фиг. 2 — зависимость интенсивности УФ излучения от скорости осаждены»я тонкой пленки на кварцевой подложке.

Актинометр включает в себя приемник 1 излучения, выполненный из кристаллов галоидных соединений кадмия, или свинца, вакуумированную камеры 2, нижняя часть которого 3 выполнена из кварца, а верхняя часть 4- — из стекла, индикатор, вь»полненный в виде кварцевой подложки 5 с электрическими контактами 6, соединенными через выводы 7 с частотомером 8.

Актинометр работает следующим образом, 8 ч б

dÈ d„ -3 4 и с

ВНИИПИ Заказ 2929/31 Тираж 469 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 101

При облучении приемника 1 излучения

УФ излучением на кварцевой подложке 5 происходит осаждение пленки=. вещества, sbiделяющегося из приемника 1 излучения вследствие его фоторазложения. В результате осаждения -тонкой пленки происходит изменение резонансной частоты колебаний кварцевой подложки 5. По сдвигу резонансной частоты колебаний кварцевой подложки

5, определяемому при помощи частотомера

:8 определяют скорость Ч осаждения плен ки вещества приемника 1 излучения как

М» - где,а4 —. толщина пленки,. осая деннои за время аЪ . По скорости осажМ

:дения пленки (фиг. 2) определяют нйтен: сивность УФ излучения. В качестве фотохи- мического реагента в актинометре использо, ваньг кристаллы галоидных соединений кад

: ьяпг или свинца, которые фоточувствительны в широком спектральном интервале от

200 до 550 нм. Применение данного клас-,: са материалов обусловлено,тем, что они являются радиационно устойчивыми веществами в том смысле, что в них не образуют;, ся стабильные дефекты решетки (центры окраски и др., как, например, в щелочно, галоидных кристаллах). Поглощенная энергия ультрафиолетового света направляется на перезарядку ионов металла с выделением

его в атомарном виде, а также выходом иэ ,кристалла соответствующего иона галогена, 3411 4 т.е. происходит фоторазложение реагента.

Эффективность фоторазложения в этих крцс " таллах обуславливается также их структур.ной: особенностью — слоистостью, в связи б

5 чем в кристаллах присутствует значительное .число дефектов упаковки, краевых и частич. ных дислокаций, служащих эффективными центрами для фоторазложения. вещества.

Оптимальное расстояние между кварцевой

tO подложкой б и приемникоМ 1 излучения составляет (5 — 10) 11, где ф — максимальный геометрический размер приемника излу чения. Уменьшение расстояния ниже указан-: ного предела приводит к ухудшению точное. з ти устройства вследствие нагрева кварцевой: подложки при повышении температуры нижней части вакуумированной камеры. Увеличе ние расстояния выше указанного предела нри водит к увеличению общих габаритов. устройства без изменения точности и, следовательно, нецелесообразно.

Предложенный акгинометр позволяет повь3сить точность и оперативность измерения вследствие возможности при его использовании осуществления непрерывных измерений, независимости результатов, от внешних усло. вий, и предваритепьного состояния фотохимического реагента, а также позволяет осу ® ществлять дистанционное измерение интенсив ности УФ излучения.