Устройство для измерения абсолютного коэффициента отражения

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО КОЭФФИЩгеНТА ОТРАЖЕНА, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источник излучения, светоделительную систему,, формирующую измерительньш канал с держателем образца и срав- . нительньй канал, при этом каналы включают равное количество зеркал и приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений, зеркало измерительного канала, ближайшее к держателю образца по направлению хода пучка излучения, снабжено механизмом поворота вокруг оси, лежащей в плоскости отражающей поверхности зеркала, перпендикулярной плоскостипадения пучка излучения на данное зеркало и проходящей через край зеркала, с фиксацией в двух крайних положениях, причем угол поворота указанного зеркала равен удвоенному углу d падения пучка излучения на зеркало и выбирается из условия 190 - 2oLi р, где /} - угол падения пучка излучения на образец, при этом 0° /5 90, а зеркала сравнительного канала жестко связаны между собой и снабжены механизмом посту пательного перемещения с фиксацией в двух положениях, соответствующих выравниванию геометрической длины хода пучков в измерительном и сравнительном каналах при поворотах (Л указанного зеркала измерительного канала без параллельного смещения пучка, падающего на светоделительную систему в сравнительном канале. 2. Устройство по п. 1, отл ичающееся тем, что светоделительная система выполнена в виде бло25 ка двух жестко связанных зеркал, отражающие поверхности которых обраО зуют угол такой, что 180 у ы 360, именнцего ось вращения, совпадающую с осью падающего пучка излучения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU<„> 1187031 (5 )4 G 01 N 21/55

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

QO ,1

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3603285/24-25 (22) 30 ° 03.83 (46) 23.10.85. Бюл. N - 39 (72) Н.Н.Авсенев (53) 535.24(088.8) (56) Патент CIIJA Р 4040750, кл. G 01 N 21/48, опублик, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 813204, кл. G 01 N 21/55, 1981. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

АБСОЛЮТНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источник излучения, светоделительную систему, формирующую измерительный канал с держателем образца и сравнительный канал, при этом каналы включают равное количество зеркал и приемник излучения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, зеркало измерительного канала, ближайшее к держателю образца по направлению хода пучка излучения, снабжено механизмом поворота вокруг оси, лежащей в плоскости отражающей поверхности зеркала, перпендикулярной плоскостипадения пучка излучения на данное зеркало и проходящей через край зеркала, с фиксацией в двух крайних положениях, причем угол поворота указанного зеркала равен удвоенному углу eL падения пучка излучения на зеркало и выбирается из условия

190< — 2о = p, где p — угол падения пучка излучения на образец, при этом О (p (90, а зеркала сравнительного канала жестко связаны между собой и снабжены механизмом поступательного перемещения с фиксацией в двух положениях, соответствующих выравниванию геометрической длины хода пучков в измерительном и сравнительном каналах при поворотах указанного зеркала измерительного канала без параллельного смещения пучка, падающего на светоделительную систему в сравнительном канале.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что светоделительная система выполнена в виде блока двух жестко связанных зеркал, отражающие поверхности которых образуют угол такой, что 180 (у (360, имеющего ось вращения, совпадающую с осью падающего пучка излучения.

1187031

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано для изучения и анализа оптических свойств материалоЪ путем измерения их абсолютного коэффициента отражения.

Цель изобретения — повьппение точ" ности измерений путем устранения систематической погрешности, связанной с неидентичностью измеритель ного и сравнительного каналов.

На чертеже представлена оптическая схема устройства для измерения абсолютного коэффициента отражения.

В устройство входит источник 1 излучения, светоделительная система 2, включающая зеркала 3 и 4, зеркало 5, поворотное зеркало 6 и держатель с образцом 7, образующие измерительный канал, блок 8 жестко связанных зеркал 9 и 10, образующий сравнительный канал, и приемник 11 излучения, общий для обоих каналов.

Отражающие поверхности зеркал светоделительной системы 2 образуют двугранный угол г, равный, например, 270 . Светоделительная систе1 ма может вращаться вокруг оси 00

Зеркало 6 может поворачиваться вокруг оси О ", перпендикулярной плоскости падения пучка на зеркало, на угол 2с, где с — угол падения пучка на данное зеркало, и фиксироваться в крайних положениях Х и ХХ.

Блок 8 зеркал может перемещаться вдоль оси пучка АК или параллельного ему пучка FL, например, по направляющим и фиксироваться в заданных положениях III u IV. При установке поворотного зеркала 6 и. блока 8 зеркал в положения I u III длина хода пучка ABCF u AG E1F и потери за счет отражения на соответствующих зеркалах, 9 и 6,10 в обоих каналах будут одинаковы. При установке данных узлов в положения II u IV длина хода пучка ABCDECF u AKLF в обоих каналах также будет одинаковой, а потери на зеркалах остаются без изменения.

Устройство действует следующим образом.

Параллельный пучок лучей от источника 1 излучения падает на зерка-. ло 3 разделительной системы 2 и, отражаясь от него, направляется в измерительный канал. Отражаясь от

I зеркала 5 и поворотного. зеркала 6, установленного в положении I пучок падает на зеркало 4 разделительной системы и, отражаясь от него, нап5 равляется на приемник 11.Далее разделительная система поворачивается на 180 вокруг оси 00 и пучок лучей, отражаясь от зеркала 3, направляется в сравнительный канал, в котором блок 8 зеркал установлен в положении III. Отражаясь от зеркал 9 и 10 блока, пучок направляется на зеркало 4 разделительной системы, отражаясь от которого, поступает на приемник 11.

При указанном расположении зеркала 6 и блока 8 зеркал записывают линию 100Х-ного отражения. Сигналы, получаемые на выходе приемника, об20 рабатываются стандартными методами и представляются в виде отношения сигнала измерительного канала к .сигналу канала сравнения. Переводя зеркало 6 в положение II, вводят в ход лучей держатель с образцом 7 °

Передвигая блок 8 зеркал в положение IV, уравнивают длину хода пучка в обоих каналах. При таком расположении, аналогично предыдущему, запи30 сывают кривуюдля излучаемогообразца 7.

Для непосредственной записи кривой необходимо предварительно проверить идентичность каналов по совпадению линии 1007-ного отражения с уровнем на регистрирующем устройстве, соответствующим равенству сигналов в двух каналах. При неидентичности каналов, вызванной из различной юстировкой или другими причинами, в

40 полученные данные необходимо вводить поправку. Для этого, измеренное значение абслютного коэффициента отражения на данной длине волны необходимо разделить нг измеренное значе45 ние, соответствующее 100Х-ному .отражению на той же длине волны и умножить на 100X:

У„с= — ОО ., ЪМ

ыпс У 1OOol.

50 где р — истинное значение абсолютi abc ного коэффициента отражения» Жр

Р— измеренное значение абсо-. и лютного коэффициента отра55 жения, 7. — измеренное значение абсо-..

109 . лютного коэффициента отражения, равного 100K, I.

1187031 ральном диапазоне.

Заказ 6539/47

Подписное

ВНИИПИ

Тираж 896

В предлагаемом устройстве наличие поворотного зеркала в измерительном канале и блока зеркал в канале сравнения позволяет регистрировать линию

100%-ного отражения, что, в свою очередь, дает возможность осуществить контроль идентичности измерительного и сравнительного каналов. При идентичности каналов можно непосредственно проводить запись кривых у или, при неидентичности, вводить в измеренные значения соответствующие поправки. Наличие указанных узлов в предлагаемом устройстве при прочих равных условиях повышает достоверность получаемых данных.

В предлагаемом устройстве образец неподвижен и его размеры не ограничиваются узлами и деталями- самого устройства, что позволяет, в отли-. чие от ряда известных устройств, изучать образцы больших размеров.

10 Наличие в устройстве только от.— ражательных оптических деталей позволяет применять его в широком спектФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4