Устройство для определения индикатрисс спектрального коэффициента отражения полупрозрачных материалов

 

квсесс с чмав В т И иЕ T ° ян - икбкбФ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Рес ублнк (ti>765672

О П И С A""Í Ì k

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.0578 (21) 2616112/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл.з

G 01 J 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,0980. Бюллетень ¹ 35 (53) УДК535. 853 (088.8) Дата опубликования описания 250980

В. Г. Вдовин, Ю. П. Менчев, И. С. Белевич, Г. Е. Островский и В. Т. Евтехов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНДИКАТРИСС

СПЕКТРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ

ПОЛУПРОЗРАЧНОГО ОБРАЗЦА

Изобретение относится к области теплофизических измерений и может быть использовано при изучении оптических свойств полупрозрачных матери- 5 алов и их индикатрисс рассеяния при высоких температурах.

При определении индикатрисс отражения материалов используется обычно 1р способ сравнения с эталоном.

Примерами устройств для определения индикатрисс спектрального отражения являются устройства, включающие источник излучения, образец, эталон и вращающийся столик, на котором крепятся эталон и образец. Все известные устройства подобного типа предназначены, как правило, для решения частных задач: измерения индикатрисс отражения, индикатрисс рассеяния в малых углах, в воздушной среде при комнатной температуре (1), Ближайшим техническим решением к предлагаемому является устройство для определения индикатрисс спектрального коэффициента отражения полупрозрачного образца, включающее в себя оптическую систему, эталон, источник излучения Е 23

ЗО

Конструкция приставки позволяет использовать ее со спектрометром

ИКС-12 и др. и производить запись отражения под разными углами (от 10 до

80о).при определенном угле падения светового потока, при этом столик с образцом (эталоном) и кронштейн с источником излучения должны поворачи" ваться с одинаковой скоростью.

Однако в этом устройстве измерения индикатрисс отражения возможны в.малых углах от 10 до 80 о и их можно проводить только на воздухе. Кроме того, отсутствует возможность снятия индикатрисс отражения при высоких температурах.

Целью изобретения является расши= рение температурного интервала измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено водоохлаждаемым замкнутым экраном прямоугольной формы, внутри которого закреплен нагреватель с отверстием под образец, причем по контуру экрана выполнена прорезь,. обеспечивающая обзор поверх-. ности образца под углом «+90, при этом нагреватель и эталон размещены на приводном устройстве с возможностью

765672 поочередно устанавливать их на оптической оси и поворачивать на угол

+90 от среднего положения.

Кроме того, с целью упрощения про" цесса замены образца и нагревателя, водоохлаждаемый замкнутый экран выполнен из двух частей,- входящих одна в другую.

Экран в собранном виде имитирует . черное тело и улучшает изотермичноств образца.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, общий вид, разрез на фиг. 2 схематично показана конструкциМ экрана по сечению A-A (см. фиг. 3); на фиг. 3 — расположение эталона и нагревателя с отверстием под образец; 15 на фиг.,4 — расположение зеркала и образца (эталона).

В вакуумной камере 1 (см;фиг. 1) через уплотнение крепится вращающаяся плата 2, на которой устанавливается каретка 3, имеющая возвратно-посту пательное движение. На каретке 3 крепится прямоугольный замкнутый водоох. лаждаеьый экран 4, внутри которого находится нагреватель 5 с отверстием под образец 6. Для удобства эксплуатации, т.е. смены образца или нагревателя, водоохлаждаемый экран 4 выполнен из двух частей, -входящих одна в другую (см. фиг. 2}. На одной .половине водоохлаждаемого экрана (см. фиг. 3) в верхней центральной части через изоляторы 7 крепится нагреватель 5 с токоподводами 8, а сбоку— эталон сравнения 9. Эталон 9 и образец

6 находятся на одной оси и поочередно,,з5 с помощью каретки 3, устанавливаются на оптической оси перед выходным окном вакуумной камеры 1.

Для обеспечения воэможности снятия индикатрисс отражения от образца и 40 эталона в пределах от 0 до 90 вторая половина водоохлаждаемого экрана имеет по контуру прорезь, которая по сво-, им размерам не превыиает рабочей поверхности исследуемого образца. Такая . конструкция экрана позволяет расширить температурный диапазон исследования, защищить эталон от нагрева и уменьшить запыление зеркал .и линз оптичес" кой системы, находящейся в вакуумной камере.

Световой поток от источника 10, прерываемый модулятором 11, с помощью оптической системы проецируется на поверхность образца (эталона). Отраженный от образцд (эталона) световой, 55 поток с помощью линзы 12 собирается на входную цель монохроматора 13.

Угловое разрешение установки при ширине щели 0,5-1,0 мм составляет

2О. Так как зеркало 14 и линза 12 имеют определенные линейные разме то угол 2 составляет примерно 14 .

Таким образом, угол падения света на рассеивающий образец не превышает

7о

Оптическая система и нагреватель с образцом и водоохлаждаемым экраном жестко связаны между собой, что позволяет производить снятие индикатрисс отражения путем поворота платы 2 от-. носительно входной щели монохроматора. Как показали результаты измерений, погрешность определения спектрального коэффициента отражения по углам при высоких температурах для полупрозрачных материалов, например окиси алюминия, составляет +4-5%. Ввиду отсутствия экспериментальных данных по индикатриссам отражения полупрозрачных материалов, была произведена оценка погрешности измерений при комнатной температуре на известном и предлагаемом устройствах. В качестве образца служиа эталон ГОИ вЂ” молочное стекло МС-14, индикатрисса отражения которого известна. Погрешность определения индикатриссы отражения на устройстве составила 2%, а на устройстве, являющемся прототипом,5%. формула изобретения

1, Устройство для определения индикатрисс спектрального коэффициента отражения полупрозрачного образца, включающее в себя оптическую систему, эталон, источник излучения, о т— л и ч а ю щ е е,с я тем, что, с целью расширения температурного диапазона, оно снабжено водоохлаждаемым замкнутым экраном прямоугольной формы, внутри которого закреплен нагреватель с отверстием под образец, причем о контуру экрана выполнена прорезь, обеспечивающая обзор поверхности образца под углом +90, при этом нагреватель и эталон размещены на при водном устройстве, с возможностью поочередно устанавливать их на опической оси и поворачивать на угол «+90 от среднего положения.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения процесса замены образца и нагревателя, водоохлаждаемый замкнутый экран выполнен из двух частей, входящих одна в другую.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Топорец A С. Оптико-механическая промышленность, Р 4, 1961, с. 20.

2 Приставка для измерения отраже. ния ИП0-12. Инструкция к пользованию

ЛОМО ° 1968.

765672

Составитель В. Рябин

Редактор. Т. Зубкова Техред Н.Граб.

Корректор О. Ковинская

Зайаз 6494/39 Тираж 713 Подписное

ВННИПН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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