Дозиметр ультрафиолетового излучения
Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в различных областях народного хозяйства J / Л7 / 1 как при естественном, так и при искусственном освещении для измерения дозы ультрафиолетового излучения. Цель изобретения - повышение точности измерения дозы. Устройство содержит входную оптическую систему 1, спектрограф 2 с диспергирующим элементом 3, корригирующую диафрагму 5 на фокальной поверхности 4, конденсатор 6, фотоприемник 7, систему 8 регистрапии, сканирующее устройство 9. Сканирующее устройство состоит из пружины 10, микрометрического винта 11, двух поворотных рычагов 12 и 13, оси вращения которых параллельны направлениям штрихов дифракционной решетки, причем первый из рычагов выполнен в виде двух телескопически связанных труб. Оба рычага связаны общей осью вращения, лежащей на фокальной поверхности спектрографа. 4 ил. € сл /Z со 4 О Од
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (19)SU (51) 4 С 01 J 1/04, 3/18 зтспжздв
1 ., l3
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4122827/31-25 (22) 24.06.86 (46) 15.02.88, Бюл. Ф 6 (71) Физико-технический институт им.С.У.Умарова (72) М.Э.Умарова, О.А.Минаева, Б.С.Умаров и В.И.Квочка (53) 535.24(088.8) (56) Георгиев Г., Бобев К. Интегральный фотоэлектрический фотометр для измерения искусственного УФ излучения в спектральной области УФ (А+В)
УФМ-1Б. — Ezperimentalle Technik der
Physik, 22, HI, 77 82, 1974.
Рвачев В.1I. Введение в биофизическую фотометрию. Львов: Изд-во Львовского госун-та, 1966, с. 52-55. (54) ДОЗИМЕТР УЛЬТРАФИОЛЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано в различных областях народного хозяйства как при естественном, так и при искусственном освещении для измерения дозы ультрафиолетового излучения.
Цель изобретения — повышение точности измерения дозы. Устройство содержит входную оптическую систему 1, спектрограф 2 с диспергирующим элементом
3, корригирующую диафрагму 5 на фокальной поверхности 4, конденсатор 6, фотоприемник 7, систему 8 регистрации, сканирующее устройство 9.
Сканирующее устройство состоит из пружины 10, микрометрического винта 11, двух поворотных рычагов 12 и 13, оси вращения которых параллельны направлениям штрихов дифракционной решетки, причем первый из рычагов выполнен в виде двух телескопически связанных труб. Оба рычага связаны общей осью вращения, лежащей на фокальной поверхности спектрографа.
4 ил.
1374061
10 системы регистрации дозы ультрафиолетового излучения. 15
Дозиметр ультрафиолетового излучения содержит расположенные по ходу излучения входную оптическую систему 1, например интегрирующую сферу, спектрограф 2 с диспергирующим эле- 20 ментом 3, выполненным в виде вогнутой
40
Изобретение относится к фотометрии и может быть использовано для измерения дозы ультрафиолетового излучения, получаемой животными и растениями как при естественном, так и при искусственном освещении.
Целью изобретения является повышение точности измерения дозы.
На фиг. 1 изображена кинематическая схема дозиметра; на фиг ° 2 — вид
А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — блок-схема дифракционной решетки, на фокальной поверхности 4 которого установлена корригирующая диафрагма 5, конденсатор 6, фотоприемник 7, соединенный с системой 8 регистрации. Кроме того, дозиметр содержит сканирующее устройство 9, состоящее из пружины 10, микрометрического винта 11, двух поворотных рычагов 12 и 13, оси 14 и 15 вращения которых параллельны направлениям штрихов дифракционной решетки 3, причем рычаг 12 выполнен в виде двух телескопически связанных труб 16, 17, а ось 14 его вращения проходит через вершину дифракционной решетки 3; ось 15 вращения второго рычага 13 проходит через центр окружности фокальной поверхности 4 спектрографа 2. Оба рычага 12, 13 связаны общей осью 18 вращения, лежащей на фокальной поверхности 4 и жестко связанной со спектральной щелью 19, общая ось вращения параллельна ножам спектральной щели 19 и проходит через ее центр. Труба 16 жестко соединена с шариком 20 и образует вместе с пружиной 10 и микрометрическим винтом 11 синусный механизм. Система
8 регистрации дозы ультрафиолетового излучения состоит из масштабируемого декадного усилителя 21, выход которого соединен с входом преобразователя 22 напряжение — частота, выход преобразователя 22 напряжение — частота соединен с сигнальными входами логического устройства 23 и декадного усилителя 24, чей выход связан последовательно со счетчиком 25 им30
55 пульсов индикации дозы и системой 26 индикации дозы, управляющий вход логического устройства 23 связан с выходом генератора 27 импульсов секундной длительности, выходы логического устройства 23 связаны с входом устройства 28 сравнения кодов, выходы которого соединены с входами управления коммутатора коэффициента усиления масштабируемого декадного усилителя 29 и коммутатора коэффициента деления декадного делителя 30. Кроме того, на фиг. 4 показана система 31 индикации ультрафиолетовой интенсивности, вход которой соединен с выходом логического устройства 23 и блока 32 сброса в нуль °
Устройство работает следующим образом.
Предварительно осуществляют калибровку корригирующей диафрагмы 5, Входное окно интегрирующей сферы 1 освещают эталонным источником, создавая в плоскости входного окна сферы 1 известную спектральную плотность энергетической освещенности Е Гвт/м )
Корригирующая диафрагма при этом снята. Проводят измерения сигнала фотоприемника i(%) в зависимости от длины волны. Длина волны изменяется с помощью микрометрического винта 11 сканирующего устройства 9. Выполнение сканирующего устройства в виде синусного механизма обеспечивает линейную зависимость длины волны на выходе спектральной щели 19. Сигнал дозиметра I(Q)> пропорциональный
Е(), снимают с табло системы 34 индикации. Сигнал i связан со спектральной чувствительностью дозиметра S(a), которая определяется спектральным коэффициентом пропускания его оптических элементов, спектральной чувствительностью фотоприемника и спектральной плотностью энергетической освещенности Е() на входе дозиметра соотношением
i(g)=S(3) Е(Я). (1)
Из соотношения (1) определяют чувствительность прибора без корригирующей диафрагмы
8(ю = ——
i(s)
Е(Я) (2)
Определяют коэффициент пропускания корригирующей диафрагмы в зависимости от длины волны из соотношений
К() 8 (Ъ) =сопя ;
1374061
const Е(A)
К(ъ) = — — — —— (3)
i(s)
В дозиметре применена на входе интегрирующая сфера, поэтому входная спектральная щель освещается равномерно по всей поверхности. Конден-сатор 6 представляет собой оптический волоконный жгут из нерегулярно уложенных кварцевых волокон, следова- 10 тельно, профиль корригирующей диафрагмы 5 должен представлять собой прорезь, симметричную относительно меридиональной плоскости спектрографа. Высота прорези в каждой спект- 1 ральной координате на фокальной поверхности спектрографа пропорциональна К(ъ) и определяется соотношениями (3), причем С определяется из первого соотношения (3) при минимальном
20 значении чувствительности SÄ;Ä(e,) в пределах рабочего интервала длин волн. Высота диафрагмы в этом случае на длине волны Я равна размеру верTHKGJIbHo1 о изображения 1 входной щели в фокальной плоскости 4 спектрографа
С=1 Я,„(% ) . (4)
Определенный таким образом профиль корригирующей диафрагмы может быть
30 изготовлен методом фотолитографии.
Затем в фокальную поверхность спектрографа устанавливают корригирующую диафрагму, после чего чувствительность спектрофотометра не зависит от длины волны и равна Я ;„(%,.
Спектральная щель сканирующего устройства выводится из рабочей зоны фокальной поверхности спектрографа, и дозиметр готов для измерения дозы.
Измеряемое излучение поступает на вход интегрирующей сферы 1. Устройством 32 сброса в нуль устанавливается начальное нулевое состояние блоков
23 25, при этом устанавливается минимальный коэффициент усиления масштабируемого декадного усилителя 21 при включении соответствующего ключа коммутатором коэффициента усиления масштабируемого декадного усилите50 ля 29. Сигнал с фотоприемника 7 поступает на вход масштабируемого декадного усилителя 21, усиливается и поступает на вход преобразователя 22 напряжение — частота, с его выхода нормированные по длительности и амплитуде импульсы, частота следования которых пропорциональна входному напряжению, поступают на сигнальный вход логического устройства 23, которое считает поступающие в него импульсы в течение 1 с в период действия на его управляющем входе импульса, поступающего с выхода генератора 27 импульсов секундной длительности. Двоичный код состояния счетчика после окончания иемерений сравнивается с кодами, записанными в памяти устройства 28 сравнения кодов, которое выдает в зависимости от состояния счетчика логического устройства 23 либо сигнал перегрузки, либо сигналы по установке
I коэффициента усиления К масштабируе9 мого декадного усилителя 2 1, соответствующего наименьшей относительной погрешности (т.е.когда только в старшем разряде индикаторного устройства 3 1 ноль, а показание следующего разряда отлично от нуля), и по установке такого значения коэффициента делителя декадного счетчикового деI ! лителя К, чтобы К К =1. При этом сигнал с выхода преобразователя 22 напряжение — частота поступает на вход декадного усилителя 24, который таким образом сохраняет цену деления шкалы системы 26 индикации.
С выхода усилителя 24 импульсы поступают на вход счетчика 25 импульсов индикации дозы и индицируются системой 26 индикации дозы.
Формула изобретения
Дозиметр ультрафиолетового излучения, содержащий расположенные по ходу излучения входную оптическую систему, спектрограф с диспергирующим элементом, выполненным в виде вогнутой дифракционной решетки, на фокальной поверхности которого установлена корригирующая диафрагма, конденсор, фотоприемник, соединенный с системой регистрации дозы излучения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения дозы, в него дополнительно введено сканирующее устройство, состоящее из пружины, микрометрического винта, шарика, спектральной щели, двух поворотных рычагов, оси вращения которых параллельны направлениям штрихов вогнутой дифракционной решетки, причем первый из рычагов выполнен в виде двух телескопически связанных труб, 1374061 а его ось вращения проходит через вершину дифракционной решетки, ось вращения второго рычага совпадает с центром кривизны фокальной поверх.ности спектрографа, оба рычага связаны общей осью вращения, лежащей на фокальной поверхности спектрографа и жестко связанной со спектральной щелью, общая ось вращения параллельна спектральной щели и проходит через ее центр, одна из труб, связанная с осью вращения первого рычага, жестко соединена с шариком и образует вместе с ним, с пружиной и микрометрическим винтом синусный механизм, система регистрации дозы излучения включает масштабируемый декадный усилитель, вход которого соединен с фотоприемником, а выход — с входом преобразователя напряжение — частота, выход преобразователя напряжение— частота соединен с сигнальными входами логического устройства и декадно5
ro делителя, выход декадного делителя соединен через счетчик импульсов индикации дозы с системой индикации дозы, управляющий вход логического устройства соединен с выходом генератора импульсов секундной длительности, выходы логического устройства и генератора импульсов секундной длительности соединены с входами устройства сравнения кодов, выходы которого соединены через коммутатор коэффициента усиления с масштабируемым декадным усилителем и через коммутатор коэффициента деления — с декадным делителем.
1374061
Составитель В. Кравцов
Редактор М.Циткина Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар
Заказ 564/37 Тираж 499 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, -Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4
