Устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее последовательно расположенные на оптической оси спектральный прибор, сферическое вогнутое зеркало , наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно снабжено выпуклым и вогнутым сферическими зеркалами, последовательно расположенными по ходу пучка между сферическим вогнутым и плоским зеркалами. сл с U р :о эо эо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЫИG1J142

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° \

° °

ЭЮ

Фиг. 1 (21 ) 3267762 18-25 (22) 27.03.81 (46) 30.08.83. Бюл. 9 32 (72) С.В. Трубко, P.Н. Груздева, И.И. Долгих и В.В. Бабушкин (53) 535.853(088 8) (56) 1. Ежова Т.Н., Парфинович A.Ô.

Исследование спектральных характеристик полупроводниковых приемников излучения. - В кн.: Объективные методы пирометрии излучения металлов, М., "Наука", 1967, с. 104-109, рис. 2.

2. Betts Р, he spectral response

of radiation thesmopiles. — J. Sci

Instrum 1965, v 4?, р. 244, 1.

„„su„„ а (54 ) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее последовательно расположенные на оптической оси спектральный прибор, сферическое вогнутое зеркало, наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно снабжено выпуклым и вогнутым сферическими зеркалами, последовательно расположенными по ходу пучка между сферическим вогнутым и плос. ким зеркалами.

1038811

Иэ тение относится к фото-и радиоме>1 ии и может быть использовано для и-;мерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения в оптической области спектра. 5

Известно устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения, содержащее последовательно расположенные на оптической оси устройства 10 спектральный прибор, например инфракрасный спектрометр типа ИКС-31, сферическое вогнутое зеркало, центрированное относительно оптической оси, и образцовый приемник излучения. При этом сферическое вогнутое зеркало проецирует выходную щель спектрального прибора на приемники излучения. Измерение относительной спектральной чувствительности исследуемых приемников излучения производится путем сравнения их спек— тральной чувствительности со спектральной чувствительностью обраэцоного приемника для различных длин нолн (1) .

Недостатком устройства является невысокая точность измерения, а также экранирование потока излучения фотоприемником.

Наиболее близким к предлагаемому янляется устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения, содержащее последовательно расположенные на оптической оси спектральный прибор, сферическое вогнутое зеркало, наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения f2 ).

Недостатком известного устройст- щ ва является невысокая точность измерений, обусловленная тем что вогнутое сферическое зеркало выступает в роли объектива и проецирует выходную щель спектрального прибора на чувствительную площадку фотоприемника. В результате этого при изменении ширины щели меняется размер ее изображения на чувствительной площадке фогоприемника, что приводит к погрешности измерений за счет зональной неоднородности чувствительности указанной площадки. Если же для снижения этой погрешности не изменять ширину щели, то возникает погрешность за счет нелинейности чун- 55 ствительности приемника. Кроме того, при проециронании выходной щели в плоскость установки приемника форма и размеры пятна засветки ограничивают геометрические размеры чувствительных площадок исследуемых приемников. 3TD вызвано тем, что выходная щель спектрального прибора имеет форму прямоугольника длиной обычно

15 мл, ширина которой меняется от

0,1 до 5 мм, тогда как чувствительные площадки большинства приемников излучения квадратные. Во избежание потерь потока излучения выходную щель проецируют на приемную площадку с таким расчетом, чтобы изображение щели вписывалось в приемную площадку. Поэтому такие устройства разрабатываются обычно под определенные размеры приемников, В результате измерений с помощью такого устройства приемников с большими раэ мерами чувствительных площадок возникает погрешность измерений за счет их зональной неоднородности.

При измерениях же приемников с меньшими размерами чунстнительных площадок возникают дополнительные погрешности за счет неопределенности величины потока излучения, падающего на исследуемый приемник,по сравнению с потоком излучения, измеряемым образцовым приемником, Цель изобретения - повышение точности измерений относительной спектральной чувствительности приемников излучения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения, содержащее последовательно расположенные на оптической оси спектральный прибор, сферическое. вогнутое зеркало, наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения, дополнительно снабжено выпуклым и вогнутым сферическими зеркалами, последовательно расположенными по ходу пучка между сферическим вогнутым и плоским зеркалами.

На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства; на фиг. 2 и

3 — графики потока излучения на поверхности фотоприемников.

Устройство состоит из последовательно расположенных на оптической оси устройства спектрального прибора 1, сферического вогнутого зеркала 2, дополнительных выпуклого и вогнутого сферических зеркал 3 и 4, наклонно расположенных к оптической оси устройства, плоского зеркала 5, образцового 6 и исследу.е.мого 7 приемников излучения. Плоское зеркало 5 является конструктивным и предназначено для излома оптической оси и более удобного расположения приемников. Вогнутое зеркало 2 через выходную щель спектрального прибора 1 проецирует на выпуклое зеркало 3 поверхность диспергирующего элемента, например дифракционную решетку. Выпуклое зеркало 3 выполняет роль коллектива, прогибая расходящийся пучок лучей к оптической оси, I тем самым позволяет зна10 38811

Составитель A. Качанов

Редактор В. Петраш Техред И.Гайду Корректор A Ильин

Заказ 6217/49. Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ 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 чительно сократить габариты последующих компонентов оптической системы. Зеркала 2 и 3 проецируют на вогнутое зеркало 4 иэображение выходной щели спектрального прибора, а зеркало 4 оптически сопрягает зеркало-коллектив 3 с чувствительной площадкой приемника 6. Таким образом, посредством зеркал 2 — 5 поверхность диспергирующего элемента спектрального прибора оптически сопряжена с 1О поверхностью приемника. B результате этого форма пятна засветки повторяет форму диспергирующего элемента спектрального прибора, которая близка к квадрату, и не зависит от )5 размеров выходной цели. прибора.

Второе преимущество устройства заключается в обеспечении высокой степени равномерности распределения потока излучения по поверхности приемной площадки.

Измерение относительной спектральной чувствительности приемников излучения производится в следующей последовательности. 25

Вначале измеряют спектральную чувствительность образцового приемника 6 излучения, т.е. производят градуировку всего устройства. Затем на место образцового приемника 6 устанавливается исследуемый приемник 7 излучения и производится измерение его спектральной чувствительности в заданной области спектра относительно чувствительности образцового приемника. Благодаря тому, что вся оптика устройства зеркальная, такие измерения можно проводить во всей оптической области спектра без каких-либо ограничений: ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной.

Кроме того, меняя ширину выходной щели спектрального прибора, производят строго пропорциональное изменение облученноети чувствительной площадки приемника излучения без. изменения формы и структуры пятна засветки. Это свойство наглядно иллюстрируется графиками потока излучения при ширине щели 5 и 2 мм (фиг. 2 и 3).

Таким образом, фокусировка потока излучения путем проецирования поверхности диспергирующего элемента спектрального прибора на поверхности приемников повышает точность измерений относительной спектральной чувствительности приемников излучения.