Устройство для измерения спектральных характеристик имитаторов звезд

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. ИМИТАТОРОВ ЗВЕЗД, состоящее из последоратель но установленных и оптически связанных между собой образцового источника , оптического ослабителя, объектива , диспергирующего элемента и фотоприемного устройства, соединенного с регистрирующим устройством, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений при одновременном упрощении конструкции , оно содержит дополнительную оптическую систему, состоящую из последовательно расположенных и оптически связанных между собой первого плоского зеркала, вогнутого зеркала , второго плоского зеркала и полевой диафрагмы, при этом первое плоское зеркало оптически связано с образцовым источником таким образом , что нормаль к излучающей поверхности тела накала образцового источника совпадает с оптической осью между образцовым источником и первым плоским зеркалом,- дополнительная оптическая система и образцовый источник установлены на общем основа НИИ, снабженном механизмом перемещения вдоль нормали к оптическому ослабителю, оптический ослабитель выполнен в виде отражающего рассеивающего экрана, нормаль к поверхности которого составляет угол ср с оптической осью устройства, оптичес (О кий ослабитель снабжен механизмом перемещения с фиксацией, в двух положениях , при этом первое из них обеспечивает оптическую связь образцового источника, оптического ослабителя и объектива, а второе - непосредственнук оптическую связь измеряемого имитатора звезд и объектива, причем расстояние t от полевой диафрагмы до оптического ослабителя выбирается из соотношения D 1 ot-, costf где ei. - выходная апертура вогнутого зеркала; D - световой диаметр объектива.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11)

1 11 4 G 01 J l/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ГНРЫТЬЙ .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3761325/24-25 (22) 25.06.84 (46) 23.12.85.Бюп. N - 47 (72) В.И.Болдырев, В.В.Ильин, О.М.Михайлов и Е.И.Шибаров (53) 535.32(088.8) (56) Тиходеев М.П. Световые изме- рения в светотехнике. М.-Л., 1936, с. 359.

Метрологическое обеспечение энергетической фотометрии. Ред. Степа- . нова Б,М. M.:Ýíåðãîèçäàò, 1979, с.126-128. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК,ИМИТАТО-.

Р0В ЗВЕЗД, состоящее из последовательно установленных и оптически связанных между собой образцового источника, оптического ослабителя,.объектива, диспергирующего элемента и фотоприемного устройства, соединенного с регистрирующим устройством, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с.целью повышения точности измерений при одновременном упрощении конструкции, оно содержит дополнительную оптическую систему, состоящую иэ последовательно расположенных и оптически связанных между собой первого плоского зеркала, вогнутого зер« кала, второго плоского зеркала и полевой диафрагмы, при этом первое плоское зеркало оптически связано с образцовым источником таким образом, что нормаль к излучающей поверхности тела накала образцового источника совпадает с оптической осью между образцовым источником и первым плоским зеркалом,- дополнительная оптическая система и образцовый источник установлены на общем основании, снабженном механизмом перемещения вдоль нормали к оптическому ослабителю, оптический ослабитель выполнен в виде отражающего рассеивающего экрана, нормаль к поверхности которого составляет угол с с оптической осью устройства, оптический ослабитель снабжен механизмом перемещения с фиксацией в двух положениях, при этом первое из них обеспечивает оптическую связь образцового источника, оптического ослабителя и объектива, а второе — непосредственную оптическую связь измеряемого имитатора звезд и объектива, причем расстояние 8 от полевой диафрагмы до оптического ослабителя выбирается из соотношения

) D

g,, cosy где <6 — выходная апертура вогнуто. ° го зеркала;

D — - световой диаметр объектива.

1200136 г

Изобретение относится к фотометрии, а именно к устройствам для измерения имитаторов слабых потоков излучения, например эвезд, используемых в космических исследованиях и.на- 5 вигации.

Цель изобретения — повышение точности измерений.при одновременном упрощении конструкции.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, вид сверху.

Устройство для измерения спектральных характеристик имитаторов звезд содержит измеряемый имитатор

1 эвезд, объектив 2, диспергирующий элемент 3, например монохроматор. 3а выходной щелью манохроматора установ- . лены фотоприемное 4 и регистрирующее

5 устройства.

Под углом ц к оптической оси устройства установлено основание 6 на котором размещены образцовый источ-.. ник 7 и дополнительная оптическая система, состоящая из последовательно установленных и оптически связанных первого плоского зеркала 8, вогнутого зеркала 9, второго плоского зеркала 10 и полевой диафрагмы

11. Оптический ослабитель 12 может 3О фиксироваться в двух положениях (одно из них показано пунктиром), при этом нормаль к его поверхности совпадает с оптической осью дополнительной оптической системы. . 35

Устройство работает следующим образом.

В положении, когда оптический ослабитель не мешает оптической связи измеряемого имитатора звезд и объ-40 ектива, регистрируется сигнал от измеряемого имитатора. Излучение от имитатора 1 фокусируется в плоскости вход» ной щели монохроматора З,вызывает определенный сигнал фотоприемного уст- 45 ройства 4 и после усиления регистрируется устройством 5. При этом эк ран 12 находится в положении показанном пунктиром . В положении, показанном сплошной линией, измеряет-50 ся уже сигнал сравнения (т.е. от о6разцового источника). Излучение от . образцового источника 7 первым плоским зеркалом,8 направляется на вогнутое зеркало 9 и далее вторым плос- 55 ким зеркалом 10 возвращается на полевую диафрагму 11, с помощью которой выделяется калиброванный участок тела накала источника. Входной апер-)

В турный угол gc выбирается так, чтобы неравномерность освещенности на эко ране не превышала JX, т.е. а а 3

Расстояние от полевой диафрагмы до оптического ослабителя опре« деляется соотношением 6 у ), )/ устанавливающим связь между размерами светового пятна на ослабитель 12 и апертурным углом oc. .(D " световой диаметр объектива 1; g - угол между оптической осью объектива и нормалью к поверхности ослабителя) .

Перемещением основания 6 добиваются на выходе регистрирующего уст-. ройства сигнала, равного с сигналом от измеряемого источника для каждой длины волны внутри исследуемого спектрального диапазона.

Освещенность экрана и, следовательно, его яркость обратно пропорциональны Р, Таким образом, спектральная яркость измеряемого источ-, ника о -{Ф) может быть рассчитана по формуле L y (.М

Е {Ф) где (— спектральная яркость о образцового источника для, каждой длины волны исследуемого диапазона.

Применение в качестве оптического ослабителя отражающего экрана из мо" лочного стекла позволяет повысить по сравнению с известным устройст" вом точность и стабильность прибора, так как такой экран по коэффициенту отражения близок к ламбертовскому, легко чистится, стоек во времени.

Получение равных сигналов от измеряемого и образцового источников также повышает точность измерений, так как позволяет исключить состав" ляющую систематической погрешности, обусловленную нелинейностью приемно-регистрирующего тракта.

Расположение на одной оси калиброванного участка тела накала образцового источника, полевой диафрагмы и центра ослабителя позволяет значительно. упростить конструкцию..

Эксперименты показали, что предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет на 20-30Х снизить погрешность измерений и уменьшить трудозатраты на изготовление установки на 50-75Х.!

200136

Заказ 7857/47

896 Подписное

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