Устройство для измерения спектральной поглощательной способности электропроводных материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3761118/24-25 (22) 28.06.84 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Институт неорганической химии СО

АН СССР (72) Я. А. Крафтмахер (53) 535.231.2 (088.8) (56) Свет Д. Я. Объективные методы высокотемпературной пирометрии при непрерывном спектре излучения, М.: Наука, 1968. с. 57 — 106.

De Witt D. Р. Kunz N. Theory and technique for surface temperature determinations ву measuring the radiance temperatures and

the absorptance ratio for two wavelengths.

In: Temperature. Its measurement and control

in science and industry. Pittsburg)!. Instrument Society of America. 1972, v. 4, № 1, р. 599. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПОГЛО1ЦАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее оптически связанные источник монохроматичсского излучения и прерыватель излучения, датчик температуры и измеритель температурных колебаний образца, отличаюи ееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно содержит фотоприемник, управляемый импульсный источник питания с регулятором мощности и измеритель мощности, причем выход фотоприемника подключен и вxoäy управляемого и. >!Пъльсного источ>!яка питания таких! Образом,что обеспечивает сдвиг фаз между импульсами фотоприемника и источника .>>;>тания 180, а вход измерителя мощности iio;>,ключен к выходу управляемого импульсного источника питаш я.

1237917

Сосгавите, iн Л..!атиев Гехред И. Верее Корректор Л. Пилшк нко

Тираж 778 По;1н ясное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.,;i. 415

Филиал ППГ1 «Патент», г. У>кгород, wë. Проектная, 4

Редактор Н, П!в1ядкая

Заказ 3280142

Изобретение относится к радиационнойпирометрии, конкретно к измерению спектральной поглогцательной способности твердых тел, обладающих достаточной электропроводностью (металлы, сплавы, полупроводники), или тонких покрытий, используемых, например, в лазерной технике.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит источник! монохроматического излучения, прерыватель 2 излучения, датчик 3 температуры, измеритель

4 температурных колебаний, источник 5 питания, фотоприемник 6, измеритель 7 мощности. Выход фотоприемника 6 подключен к входу источника 5 питания, а измеритель

7 мощности — к выходу источника 5 питания.

К выходу источника 5 питания подключен также испытуемый образец 8.

Измерение спектральной поглощательной способности проводится следующим образом.

Свет от источника 1 монохроматического излучения проходит через прерыватель 2 излучения и падает на поверхность образца 8.

При этом в образце возникают температурные колебания, фиксируемые датчиком 3 температуры и измерителем 4 температурных колебаний. Прерываемый свет частично попадает на фотоприемник 6, выход которого подключен к входу источника 5 питания.

На выходе источника 5 питания возникают импульсы напряжения, и по образцу протекают импульсы электрического тока. Фотоприемник подключен к источнику питания так, что импульсы тока сдвинуты по фазе на 180 по отношению к импульсам поглощаемого образцом излучения, т. е. импульсы тока в образце создаются в промежутках между импульсами падающего на образец излучения. Амплитуда импульсов тока регулируется до полного прекращения температурных колебаний в образце. При достижении полной компенсации мощность импульсов электрического тока в образце равна мощности поглощенного образцом излучения, а отношение ее к мошности падающего излучения равно спектральной поглощате,lbHQH способности. В качестве источника монохроматического излучения может быть использован оптический квантовый генератор, в качестве датчика температуры — термопара, термометр сопротивления или фотоэлектрический датчик, причем градуировка датчика не требуется. Мощность падающего на образец излучения можно определить с помощью стандартных приборов, испол-.зующих модель абсолютно черного тела.

Для измерения спектральной поглощательной способности не нужно знать теплоемкость образца; измерения электрической мощности. осуществляются весьма точно, что предопределяет высокую точность изме20 рений.

В известном устройстве импульсы падающего на образец излучения должны быть достаточно короткими, так как в противном случае амплитуда температурных колебаний

25 зависит не только от теплоемкости, но и от теплоотдачи образца; из-за этого и колебания температуры получаются малыми.

В устройстве температурные колебания до компенсации могут быть большими, а это повышает точность компенсации и определения спектральной поглощательной с10cгбности.

Малая погрешность определения спект ральной1 поглощател ьной способ110с тн позволяет Iiîâûñèòü надежность расчетов раз35 .1ичных >сстг10иств, в KoTophlx поглоецение и отражение света является существеннь:, (зеркала, в частности, в лазерной: хникс, радиационный теплообмен, 011ти .сска 1 нирометрия).