Фотометрическое устройство

 

Изобретение относится к устройствам для измерения светотехнических величин, например поглощения света, в твердых порошкообразных или аэрозольных средах. Цель изобретения - повышение точности измерений. Используется один источник, имеющий плоскую протяженно-диффузную поверхность к центру молочной матовой пластинки, расположенной по ходу луча, световод подведен входным торцом к ее верхней поверхности, а за прозрачной подложкой помещено плоское зеркало. Устройство состоит из протяженного источника излучения 1, плоской диффузно рассеивающей пластины 2, прозрачной подложки 3 с исследуемым веществом, плоского зеркала 4, обращенного отражающей частью к подложке. Источник излучения 1 соединен световодом 5 с приемником излучения 6. К верхней поверхности пластины 2, к ее центру, подведен входным торцом световод 7, второй торец которого подведен к приемнику 6. Преимущества устройства состоят в том, что оно дает более точный результат при однократной калибровке. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 J 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4352552/28-25 (22) 29. 12. 87 (46) 30.01.90. Бюл. 9 4 (71) Казахский педагогический инсти тут им. Абая (72) Н. Т. Дюйсалиев, Л.Д. Караяниди, Г.Ш. Лившиц и В.А. Молчанов (53) 535. 242 (088 ° 8) (56) Bullrich К. et all. Research

on Atmospheric Optical Radiation . Transmissions.— Scien. Rep. N 7, Inst fur Neteorologie Heinz. Jan.

1969, р. 111.

Авторское свидетельство СССР

У 1390513, кл. С 01 J 1/04, 1986. (54) ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретеййе относится к устройствам для измерения светотехнических величин, например поглощения света, в твердых порошкообразных или азрозольных средах. 1 ель изобретения — повышение точности измерений.

„Б ц „„L

Используется один источник, имеющий плоскую протяженно-диффузную поверхность к центру молочной матовой пластинки, расположенной по ходу луча, световод подведен входным торцом к ее верхней поверхности, а за прозрачной подложкой помещено плоское зеркало.

Устройство состоит из протяженного источника излучения 1, плоской диффузно рассеивающей пластины 2, прозрачной подложки 3 с исследуемым веществом, плоского зеркала 4, обращенного отражающей частью к подложке.

Источник излучения 1 соединен световодом 5 с приемником излучения 6.

К верхней поверхности пластины 2, к ее центру, подведен входным торцом световод 7, входной торец которого подведен к приемнику б. Преимущества устройства состоят в том, что оно: ,дает более точный-результат при од.;нократной калибровке. 1 ил.

1539538 подложку 3, рассеиваются на ней во

1О все стороны, попадают на зеркало 4, 15

30

Изобретение относится к устройствам для измерения светотехнических вели1 ин, например поглощения света, в гвердых порошкообразных или аэрозольных средах.

Цель изобретения — повышение точ" ности измерений.

На чертеже показана схема предложенного устройства.

Устройство состоит из источника 1 излучения, имеющего плоскую протяженную излучающую поверхность и дающего иффузный и однородный поток на знаительной площади. 3а источником по оду его лучей помещена плоская пластина 2, также диффузно рассеивающая свет, падаюший со стороны источника.

Яа пластиной расположена прозрачная подложка 3 с нанесенным на ней веществом, в частности в виде аэрозольиых частиц. За подложкой расположено ( йлоское зеркало 4, обращенное отражающей частью к подложке. Все плоскости перечисленных узлов параллельны и центры их находятся на одной прямой, перпендикулярной их плоскостям. Источник 1 излучения соединен светово ом 5 с приемником б излучения. К передней по ходу излучения поверхности пластины 2 к ее центру подведен световод 7, второй торец которого подведен к приемнику 6 излучения.

Измерения ведутся следующим обрафом.

Включают источник 1 излучения, вводят подложку 3 без исследуемого вещества и производят отсчет Ia яркости пластины 2, затем вводят подложку с нанесенным на ее поверхность исследуемым веществом и производят которой отсчет яркости пластины Iq, 13ри этом одновременно производят отсчеты I<,ð и Iqо опорного сигнала, поступающего от источника 1 излучения через световод 5, соответствующие моментам отсчетов I< и Iq- По отношению первого отсчета (в единицах опорного сигнала) Iq /I,р к второму

Iz/Iyo можно судить о величине оптической толщи поглощения „ исследуемого образца. Для этого устройство должно быть однократно откалибровано. Такое утверждение основано на следующих соображениях.

Поступающий от источника свет частично рассеивается в пластине 2 вверх и вниз. Частично через пласти ны проходит прямое излучение источника. Наличие световода не оказывает сколь-либо заметного влияния на экранизацию падающего от источника света, ибо его поперечное сечение может составлять всего несколько микрометров.

Прошедшие через пластинку 2 прямой и рассеянный потоки падают на отражаются от него, вновь падают на подложку 3, затем на пластинку 2.

Здесь они рассеиваются вверх и вниз, а потоки, идущие вниз, вновь проходят через подложку, попадают на зеркало и т.д. Процесс прохождения «оассеяния и отражения от зеркала является многократным. Отметим, что всякий раз аэрозоль освещается симметрично — сверху и снизу благодаря. наличию зеркала.

Отсчет Ig /I<,î, полученный при отсутствии на подложке вещества, не изменится, если поместить на подложку слой чисто рассеивающего вещества.

Действительно, поток света, рассеиваемый аэрозолем, обязательно поступит вверх после многократных процессов рассеяния и отражения ° Чисто рассеивающие частицы на верхней поверхности подложки не изменят интенсивность светового поля в соответствии с законом сохранения. Однако, если частицы поглощают — картина резко меняется.

Всякий раз, проходя через слой поглощающего вещества, свет поглощается.

При наклоне луча, равном Е относительно нормали к подложке, при интенсивности падающего на нее луча I0 из подложки выходит свет интенсивности л z -Рр + и) ла.

I0e = I e где сри - оптические толщи рассеяния и поглощения соответственно. Таким образом, потери для каждого такого луча состоят из двух компонент — за счет рассеяния и за счет поглощения.

После многократных процессов рассеяния и отражения от плоского зеркала на интенсивность выходящего вверх к светаводу 7 потока потери за счет рассеяния не отразятся. В то же время из-эа потерь за счет чистого (истинного) поглощения в исследуемой среде интенсивность потока, поступающего вверх через световод 7, уменьшится

Связь между спадом интенсивности потока и величиной оптической толщи поглощения сложна. Через слой ис1539538 6

Формула изобретения следуемого вещества потоки света проходят многократно и по всевозможным направлениям. Установить эту связь на основании теоретических расчетов с приемлемой точностью затруднительно.

Составитель Р. Юшкайтис

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Кучерявая

Редактор М. Келемеш

Заказ 208 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

Поэтому установление связи между отношением Е /I i,o и Iq/I e,o с одной стороны и оптической толщей Ф„с другой осуществляют эмпирически, т. е. строят калибровочную кривую и затем используют ее для работы.

Преимущества предложенного устрой- !5 ства состоят в том, что оно дает более точный результат при однократной калибровке, более удобно в эксплуатации и менее громоздко, ибо содержит один источник излучения, 20

Фотометрическое устройство, содержащее источник излучения, расположенный по ходу луча днффузно рассеивающую пластину и прозрачную подложку с нанесенным на нее слоем исследуемого вещества, а также приемник излучения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,- с целью повышения точности измерений, в устройство дополнительно введено зеркало, расположенное за подложкой, источник излучения выполнен с плоской протяженной диффузно излучающей поверхностью, а приемник излучения оптически связан с.источником излучения и центром передней поверхности рассеивающей пластины через световоды.