Фотометр

 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в измерениях, требующих высокой точности определения рассеивающих, отражательных и поглощающих свойств различных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источника света. Цель изобретения - повышение точности измерения коэффициентов взаимодействия света и исследуемого вещества посредством устранения зависимости результата измерения от нестабильности возбуждающего источника света. Устройство содержит источник 1 возбуждающего света, кювету 2 с исследуемым веществом, прерыватель 3 света, первый фотоэлектронный умножитель 4, первую схему 5 сравнения, блок 6 формирования управляющих сигналов, регистр 7 задания кода, схему 8 сравнения кодов, управляемый делитель 9 частоты, первый элемент И-НЕ 12, второй элемент И-НЕ 13, вспомогательный реверсивный счетчик 14, основной реверсивный счетчик 15, полупрозрачное зеркало 16, второй фотоэлектронный умножитель 10, вторую схему сравнения 11, причем полупрозрачное зеркало 16 оптически связано с источником 1 возбуждающего света и с вторым фотоэлектронным умножителем 10, выход которого соединен с входом второй схемы сравнения 11, выход которой связан с соответствующим входом блока 6 формирования управляющих сигналов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ll) (51) 4 G 03 3 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4136059/31-25 (22) 20. 1 0. 86 (46) 23. 09. 89. Бюл. У 35 (71) Физико-механический институт им. Г. В. Карпенко (72) О.П. Бухало, Б.П. Клим, Е.П. Почапский и P.Ô. Федорив (53) 535. 24 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 928172, кл. G 03 3 i/44, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 717561, кл. G 01 J i/44, 1980. (54 ) ФОТОМЕ ТР (57) Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в измерениях, требующих высокой точности определения рассеивающих, отражательных и поглощаюших свойств различных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источника света. Цель изобретения — повышение точности измерения коэффициентов взаимодействия света и исследуемого вещества посредством устранения зависимости результата измерения от

2 нестабильности возбуждающего источника света. Устройство содержит источник 1 возбуждающего света, кювету 2 с исследуемым веществом, прерыватель 3 света, первый фотоэлектронный умножитель 4, первую схему 5 сравнения, блок 6 формирования управляющих сигналов, регистр 7 задания кода, схему 8 сравнения кодов, управляемый делитель 9 частоты, первый элемент И-HE 12, второй элемент

И-НЕ 13, вспомогательный реверсивный счетчик 14, основной реверсивный счетчик 15, полупрозрачное зеркало

16, второй фотоэлектронный умножитель 10, вторичную схему 1.l сравнения, причем полупрозрачное зеркало

16 оптически связано с источником возбуждающего света и с вторым фотоэлектронным умножителем 10, выход которого соединен с входом второй схемы 11 сравнения, выход которой связан с соответствующим входом блока 6 формирования управляющих сигналов. 1 ил.

3 1509616

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано в измерениях, требующих высокую точность определения рассеивающих, отражательных и поглощающих свойств различных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источника света.

Целью изобретения является повышение точности измерения рассеивающих, отражательных и поглощающих свойств различных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источника света при слабом и сверхслабом информационном световом потоке.

На чертеже представлена функциональная схема фатометра.

Фотометр содержит источник 1 возбуждающего света, кювету 2 с иссле- 20 дуемым веществом, прерыватель 3 света, первый фотоэлектронный умножитель 4, первую схему 5 сравнения, блок

6 управления, регистр 7 задания кода, схему 8 сравнения кодов, первый уп- 25 равляемый делитель 9 частоты, второй фотоэлектронный умножитель 1О, вторую схему ll сравнения, первый элемент И-НЕ 12, второй элемент И-НЕ

13, вспомогательный реверсивный счет- 30 чик 14, основной реверсивный счетчик

15, полупрозрачное зеркало 16, гене— ратор 17 импульсов, управляемый фор— мирователь 18 временных интервалов, второй управляемый делитель 19 часто- 35 ты, клемму 20 входной управляющей шины, клемму 21 первого и клемму 22 второго входов фотометра, блок 23 формирования управляющих сигналов.

Источник 1 возбуждающего света on- 40 тически связан через полупрозрачное зеркало 16, кювету 2 с исследуемым веществом, прерыватель 3 света с первым фотоэлектронным умножителем

4, а через полупрозрачное зеркало 16 45 связан также с вторым фотоэлектронным умножителем 10.

Выход первого фотоэлектронного умножителя подключен к прямому входу первой схемы 5 сравнения, инверсный вход которой является первым (клемма 21) входом фотометра, выход первой схемы 5 сравнения подключен к входу синхронизации с первого управляемого делителя 9 частоты, к выходу которого подключены первые входы первого 12 и второго 13 элементов И-НЕ, вторые входы которых подключены соответствечно к первому и второму выходам блока 6 управления, первый вход которого подключен к выходу схемы 8 сравнения кодов, группа входов первого числа сравнения которой в соответствии с весом двоичных разрядов подключена к группе выходов регистра 7 задания кода, а группа входов второго числа сравнения подключена к группе выходов вспомогательного реверсивного счетчика 14. Суммирующий вход вспомогательного реверсивногб счетчика 14 объединен с суммирующим входом основного реверсивного счетчика 15 и подключен к выходу первого элемента И-HE 12. Вычитающий вход вспомогательного реверсивного счетчика 14 объединен с вычитающим входом основного реверсивного счетчика 15 и с выходом второго элемента И-HE 13. Группа выходов схемы 8 сравнения кодов подключена к группе входов первого управляемого делителя 9 частоты и к группе входов второго управляемого делителя 19 частоты, выход которого подключен к второму входу блока 6 управления, третий вход которого объединен с первым входом схемы 8 сравнения кодов и подключен к входной управляющей шине (клемме 20) фотометра. Второй вход схемы 8 сравнения кодов подключен к третьему выходу блока 6 управления, четвертый выход которого подключен к входу обнуления второго управляемого делителя 19 частоты, а пятый выход— к входам сброса в нулевое состояние управляемого делителя 9 частоты, вспомогательного 14 и основного 15 реверсивных счетчиков. Выход второго фотоэлектронного умножителя 10 подключен к прямому входу второй схемы

11 сравнения, инверсный вход которой является вторым входом фотометра (клемма 22). Выход второй схемы 11 сравнения подключен к первому входу управляемого формирователя 18 временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу генератора 17 импульсов, а выход — к четвертому входу блока 6 управления, шестой выход которого подключен к прерывателю 3 света, а седьмой выход подключен к входу синхронизации второго делителя 19 частоты. К клеммам 21 и

22 подводятся постоянные напряжения.

Прерыватель 3 света служит для прерывания света и может быть реализо1509616

Составитель Е. Маколкин

Техред А.Кравчук Корректор И. Муска

Редактор Г. Волков

Заказ 5792/33 Тираж 466 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина,101 и основного реверсивных счетчиков, отличающийся тем, .что, с целью повышения точности измерения рассеивающих, отражательных и поглощающих свойств различных объектов в условиях нестабильности возбуждающего источника света и повышения чувствительности, в него введены полупрозрачное зеркало, вторая схема 1р сравнения, управляемый формирователь временных интервалов и второй фотоэлектронный умножитель, оптически связанный через полупрозрачное зеркало с источником возбуждающего 15 света и подключенный по выходу к прямому входу второй схемы сравнения, инверсный вход которой является вторым входом фотометра выход второй схемы сравнения подключен к первому входу управляемого формирова- теля временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к четвертому входу блока управления, шестой выход которого подключен к прерывателю света, а седьмой выход подключен к входу синхронизации второго управляемого делителя частоты.

150961 6 где I — интенсивность возбуждающего света, коэффициент взаимодействия по данному эффекту света и вещества;

М вЂ” коэффициент, учитывающий отбор части возбуждающего свега полупрозрачным зеркалом 16.

Конечной целью измерения является измерения коэффициента взаимодействия света и вещества $.

55 ван в простейшем случае в виде механического затвора, управляемого электромагнитом, причем при поступлении на вход потенциала логической "един 5 ницы затвор открыт, а логического

"нуляи — затвор закрыт.

Каждая из схем 5 и 11 сравнения осуществляет " сравнение величины амплитуды импульсов с выходов первого и второго фотоэлектронных умножителей 4 и 10 с порогами — величинами постоянных напряжений, подаваемых на клеммы 21 и 22 соответственно, причем пороги выбираются таким образом, 15 чтобы отсечь шумы диодных систем фотоэлектронных умножителей. С проявлением импульса с величиной амплитуды, превышающей пороговое значение, на выходе схемы сравнения появ- 20 ляется импульс положительной полярности с длительностью входного импульса. Блоки 6,17,18 и 19 реализуют блок 23 формирования управляющих сигналов, который формирует сигналы 25 для управления работой фотометра.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на клемму 20 входной управляющей шины пускового импульса положительной полярности предварительно обнуляются схема 8 сравнения, управляемый делитель 9 частоты, вспомогательный. и основной реверсивные счетчики 14 и 15. При этом блок 6 управления предварительно ус-.анавлива35 ется в начальное состояние, а по заднему фронту пускового импульса про исходит его запуск.

Под действитем управляющего сигнала блока 6 открывается прерыватель

3 света. На катод первого фотоэлектронного умножителя 4 поступает свет от кюветы 2 с исследуемым веществом

-:интенсивностью

Суммарный импульсный поток с выхода первого фотоэлектронного умножителя 4 состоит из шумовой cocTBBJIHlo шей с интенсивностью п и информационной составляющей с интенсивностью

=с4 I„= Ы,(l -ж) (I где О < — эффективность фотокатода.

На катод второго фотоэлектронного умножителя 10 поступает небольшая часть, отобранного с помошью полупрозрачного зеркала 16, возбуждающего света интенсивностью I = XI

В результате на выходе второй схемы

11 сравнения формируется импульсный поток интенсивностью

По 2 ? о 2ЖТ где — эффективность фотокатода

z второго фотоэлектронного умножителя.

Этот сигнал управляет работой блока 6 управления, а именно через управляемый формирователь 18 временных интервалов формирует длительность паузы Т между смежными импульсами генератора 20, длительность которой задает время накопления.

Через время ЬТ, равное времени полного срабатывания прерывателя 3 света, под действием управляющего сигнала блока 6 открывается на время Т первый элемент И-НЕ 12. Нормированные по амплитуде импульсы с выхода первой схемы 5 сравнения попадают через первый управляемый делитель 9 частоты с начальным коэффн— циентом деления k = 1 на суммирующие входы вспомогательного и основного реверсивных счетчиков 14 и 15.

В счетчиках накапливается сумма световых и шумовых импульсов N, Через заданное время Т прерыватель

3 закрывается, при этом элементы

И-НЕ 12 и 13 также закрыты.

Через время Т, равное времени полного закрывания прерывателя 3 света, под действием управляющего сигнала блока 6 открывается на время

Т второй элемент И-НЕ 13 и через управляемый делитель 9 частоты на вычитающие входы вспомогательного и основного реверсивных счетчиков 14 и .15 поступает количество "шумовых" импульсов N, так как прерыватель

3 в это время закрыт. Таким о разом в счетчиках 14 и 15 накопилось коли