Фотоэлектрический спектрометр микрочастиц

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля параметров микрочастиц, и может быть использовано для контроля чистоты газов и жидкостей. Цель - повьшение точности измерений и чувствительности путем снижения нижнего предела размеров регистрируемых частиц. Частицы , переносимые Лотоком газа и жидкости, освещают пучком света полосковой , генерируемым непрерывным полупроводниковым лазером. В качестве формирующей линзы используется микросфера из халькогенидного стекла со специально подобранными параметрами. Рассеянный частицами свет регистрируется двумя фотодиодами , расположенными симметрично относительно оптической оси лазера, выходы которых соединены между собой, а также через малошумящий усилитель с блоком регистрации. За счет использования острой фокусировки зондирующего луча, а также максимального использования телесного угла приема света достигается повышение чувствительности устройства, полосковая геометрия луча с однородной засветкой позволяет повысить точность измерений . Уменьшение счетного объема до 10 мм позволяет также существенно, увеличить максимальную измеряемую концентрацию частиц. 1 ил. i СЛ С со со СЛ со СО 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 И 15 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

{21) 3941480/31-25 (22) 07.08.85 (46) 15.05.,88. Бюл. Ф 18 (71) Московский инженерно-физический институт (72) И.Г.Гончаров и И,П.Сипайло (53) 66.063.62(088.8) (56) Беляев С.П. и др. Оптико-электронные методы излучения аэрозолей.

M.: Энергоиздат, 1981, с. 70.

Беляев С.П. и др, Оптико-электронные методы излучения аэрозолей. M.:

Энергоиздат, 1981, с. 213. (54) ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПЕКТРОИЕТР

ИИКРОЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля параметров микрочастиц, и может быть использовано для контроля чистоты газов и жидкостей. Цель — повышение точности измерений и чувствительности путем снижения нижнего предела размеров регистрируемых частиц. ЧасSU 1395994 А1 тицы, переносимые потоком газа и жидкости, освещают пучком света полосковой формы, генерируемым непрерывным полупроводниковым лазером. В качестве формирующей линзы используется микросфера из халькогенидного стекла со специально подобранными параметрами. Рассеянный частицами свет регистрируется двумя фотодиодами, расположенными симметрично относительно оптической оси лазера, выходы которых соединены между собой, а также через малошумящий усилитель с блоком регистрации. 3а счет использования острой фокусировки зондирующего луча, а также максимального использования телесного угла приема света достигается повышение чувствительности устройства, полосковая геометрия луча с однородной засветкой позволяет повысить точность измерений. Уменьшение счетного объема до

-1

10 мм позволяет также существенно . увеличить максимальную измеряемую концентрацию частиц, 1 ил.

1395994

Изобретение относится к контрольн э-измерительной технике, в частности к устройствам оптического контроля микрочастиц, и может быть использовано для контроля чистоты газов и жидкостей, Цель изобретения — повышение точности измерений и чувствительности за счет снижения нижнего предела раэ- 1ð меров регистрируемых частиц.

На чертеже изображена блок-схема фотоэлектрического спектрометра м крочастиц.

Фотоэлектрический спектрометр микрочастиц содержит непрерывный пОлупроводниковый лазер 1, микросфер 2 из халькогенидного стекла, перв IH 3 и второй 4 фотодиоды, узел 5 2ц

t а пирации, усилитель 6 и анализатор 7.

Фотоэлектрический спектрометр микр частиц работает следующим образом.

Излучение полупроводникового лаз ра 1, сформированное микросферой 2 25 и халькогенидного стекла в полоску, п опускается через поток частиц, с, здаваемый узлом 5 аспирации частиц. Рассеянный частицами свет регистрируется первым 3 и вторым 4 фотоди- 3О одами. Сигнал с выхода фотодиодов через усилитель 6 поступает на вход

aHàëHçàòîðà 7. Совместное проявление стигматизма пучка от полупроводникоого лазера, сферической аберрации аровой линзы, учет пропускания и тражения от халькогенидного стекла риводит к формированию светового

Пучка в полоску с продольным распределением излучения близким к однородному, что повышает точность измерений

При отклонении частиц от оси потока. (,оединение выходов первого 3 и второго 4 фотодиодов позволяет повысить отношение сигнал/шум. За счет исполь.зования острой фокусировки зондирующего луча, а также максимального использования телесного угла. приема света первым 3 и вторым 4 фотодиодами достигается повышение чувствительности устройства. Уменьшение счетного объема до 10 ммз позволяет также существенно увеличить максимальную концентрацию регистрируемых частиц.

Формула изобретения

Фотоэлектрический спектрометр микрочастиц, содержащий полупроводниковый лазер с полосковым излучателем, на оптической оси которого расположена формирующая линза, узел аспирации аэрозольных частиц, ось которого ориентирована параллельно полосковому излучателю полупроводникового лазера и пересекает оптическую ось полупроводникового лазера, в области счетного объема, с которым оптически сопряжен ориентированный перпендикулярно оси узел аспирации аэрозольных частиц, и оптической оси полупроводникового лазера, первый фотоприемник, выход которого через усилитель соединен с входом анализатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения и повыЮ шения чувствительности за счет снижения нижнего предела размеров регистрируемых частиц, в него введен второй фотоприемник, при этом второй фотоприемник расположен на оптической оси первого фотоприемника симметрично первому фотоприемнику относительно оптической оси полупроводникового лазера, в качестве полупроводникового лазера использован непрерывный полупроводниковый лазер, первый и второй фотоприемники выполнены в виде, фотодиодов, выходы которых соединены между собой, формирующая линза выполнена в виде микросферы.

1395994

Огпноика

Составиьель P. Иванов

Техред M.Дидьпс Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Ревин

Заказ 2487/43

Тираж 847 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