Патент ссср 401914

 

401 9I4

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРКТКНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 14Х1.1971 (№ 1670?05/26-25) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 12.Х.1973. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 18.II.1974

М. Кл. G Oln 21/48

Государственный комитет

Совета Министров АЗССР оо делам изобретений н открытий

УДК 535.8(088.8) Авторы изобретения

Л. Ь. Кацнельсон и М. В. Лобачев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

ОТРАЖЕН ИЯ

Изобретение относится к оптическим приборам для измерения оптических параметров материалов и может быть применено, например для исследования спектрального распределения коэффициентов отражения плоских деталей при малых углах падения.

Известны устройства для измерения коэффициентов отражения плоских объектов, содержащие измерительную систему, собранную по автоколлимационной схеме со светоделителем, работающим па пропускание н отражение.

Существенным недостатком устройств этого типа является то, что они не позволяют производить абсолютные измерения. Чтобы определить чувствительность системы, приходится применять эталонный образец, в качестве которого обычно используют плоскую оптическую деталь, покрытую металлической пленкой, коэффициент отражения которой считается известным. Однако параметры таких образцов в определенной степени зависят от условий изготовления. Кроме того, их характеристики со временем меняются. Оба указанных фактора особенно сильно проявляются в УФ-области спектра.

Целью изобретения является повышение точности измерения коэффициента отражения при малых углах падения путем сравнения потока, отраженного образцом, с потоком, на него падающим.

Сущность изобретения заключается в том, что в стройство, работающее по автоколлн5 мационной схеме, вводят оптические элементы; образующие дополнительный канал, по которому световой поток попадает на приемник, минуя измеряемый образец. При этом в дополнительный канал введены два одипа10 ковых светоделителя, один из которых работает на пропускание, а другой -- на отражение, за счет чего достигается равенство оптических потерь в измерительной системе (без образца) и дополнительном канале.

15 На фиг. 1 изображена оптическая схема устройстга для измерения коэффициента отражения на двухлучевом спектрофотометре; на фиг. 2 — вариант устройства для измерения по однолучевой схеме.

20 Устройство (фиг. 1) содержит источник излучения 1 в виде выходной щели монохроматора, фотоэлектрический приемник 2, автоколлимационпую измерительную систему, в которую входят светоделнтель 3, исследуемый

25 образец 4 и зеркала 5, б, 7, дополнительный оптический канал, в который входят светоделители 8, 9 и зеркала 10, 11, 12, вращающиеся синхронно зеркальные модуляторы 13, 14 и зеркала 15, 16, направляющие попере401914 менно свет либо через измерительную систему, либо через дополнительный канал.

Оптически ипараметры светоделителей 8 и

9 аналогичны соответствующим параметрам светоделителя 3, при этом светоделители 3, 8, 9 установлены под одним углом к оптической оси устройства.

Свет, направляемый из щели в измерительную систему, падает на светоделитель 3, коэффициенты отражения и пропускания которого приблизительно равны. Отраженный от светоделителя 3 поток падает на исследуемый образец 4. После отражения от него свет проходит сквозь светоделитель 3 и с помощью зеркал 5, 6 и 7 посылается на приемник 2.

Поток, направляемый в дополнительный канал, падает на светоделитель 8. Отраженный светоделителем 8, он с помощью зеркал

10, 11, 12 и 16 и модулятора 14 направляется на приемник 2. На пути от зеркала 11 к зеркалу 12 свет проходит через светоделителb 9.

Число зеркал, имеющих полное отражение, как в измерительной системе, так и в дополнительном канале одинаково. В обоих случаях луч один раз отражается от светоделителя и один раз проходит через него. Но измерительная система имеет на одно отражение больше за счет отражения на испытуемом образце 4. Сравнение световых потоков показало, что в измерительной системе, содержащей испытуемый образец, зарегистрирована меньшая величина, чем в дополнительном канале. Отношение этих потоков является коэффициентом отражения исследуемого образца 4.

Принципиальное отличие предложенного устройства от известных заключается в том, что в дополнительный канал введены два светоделителя, один из которых 8 работает на отражение, а другой 9 — на пропускание. . Этим полностью компенсируются потери при отражении и прохождении излучения через светоделитель 3, установленный в автоколлимационной измерительной системе. В результате значительно повышается точность измерения при нормальном падении луча на образец и углах падения, близких к нулевому, При необходимости можно изменять взаимное расположение зеркал и светоделителей, а также вводить в измерительный и дополнительный каналы фокусирующие элементы.

5 Так, устройство для измерения коэффициентов отражения при однолучевой схеме (фиг. 2), кроме источника 1, приемника 2, светоделителей 3; 8, и образца 4, содержит зеркало 12, которое может занимать два раз10 личных положения.

При измерении потока, отраженного от образца, луч от источника 1 падает на зеркало

12 и направляется им на светоделитель 3, пройдя сквозь который, луч падает на испы15 туемый образец 4. После отражения от образца свет снова направляется к светоделителю 3 и отражается им на приемник 2.

При измерении потока, падающего на образец, зеркало 12 устанавливается в положе20 ние, показанное на фиг. 2 пунктиром. В результате луч от источника 1 направляется последовательно на зеркало 12, светоделитель 8, работающий на отражение, светоделитель 3, работающий на пропускание, и да25 лее на приемник 2. Элементы 12, 8 и 3 образуют дополнительный оптический канал. Особенностью этого варианта является то, что светоделитель 3 используется как в измерительной системе, так и в дополнительном ка30 нале.

Предмет изобретения

Устройство для измерения коэффициентов отражения, содержащее источник излучения, 35 фотоприемник, оптические элементы, образующие вместе с исследуемым образцом автоколлимационную измерительную систему со светоделителем, работающим на пропускание и отражение, отличающееся тем, что, с целью

40 повышения точности измерений, в него введен дополнительный оптический канал, в котором установлены два светоделителя, один из которых работает на пропускание, другой — на отражение, причем оптические параметры

45 обоих светоделителей аналогичны соответствующим параметрам светоделителя измерительной системы и все светоделители расположены под одним и тем же углом к оптической оси устройства.

401914 Рц2. 7

Фиг.Z

Составитель А. Шеломова

Техред Л. Грачева

Редактор Т. Орловская

1(орректор Jl. Чуркина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 274/8 Изд. ¹ 92 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4,5