Спектральный озонометр
Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения и может быть использовано для измерения общего содержания озона в атмосфере. Изобретение позволяет повысить точность измерений общего содержания озона за счет увеличения динамического диапазона регистрируемых сигналов. Спектральный озонометр состоит из осветительного объектива, двойного монохроматора, выполненного по модифицированной схеме Эберта-Фасти, приемника излучения и блока регистрации и обработки. Модификация оптической схемы монохроматора заключается в том, что центр первого выходного объектива расположен на оси, совпадающей с направлением дифракции первой дифракционной решетки для длины волны λ=290 нм, объектив перпендикулярен биссектрисе угла между этой осью и направлением на промежуточную щель, установленную в положении пропускания излучения с длиной волны λ=290 нм, а входная апертура первого выходного объектива выполнена совпадающей с выходной апертурой первой дифракционной решетки для этой длины волн. Такое расположение первого выходного объектива приводит к тому, что пропускание монохроматора уменьшается с увеличением длины волны λ, и, так как величина потока излучения от Солнца растет с увеличением длины волны λ, интенсивность излучения на выходной щели монохроматора будет изменяться незначительно, что расширяет динамический диапазон регистрируемых сигналов. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 W /00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ П<НТ СССР (21) 4375022/24-10 (22) 04.! 2.87
° ° ° °
46) 23.10.89, Бюл. У 39
71) Центральная аэрологическая обсерватория и Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем (72) В.М. Дорохов, В.Н. Досов, А.Н.Красовский, Л.Н. Неверович, В.А. Торговичев и В.И.Третьяк (53) 551.508 (088.8) (56) Перов С.П., Хргиан А. Современные проблемы атмосферного озона. — Л.: Гидрометеоиздат, 1980, 228 с. (54) СПЕКТРАЛЬНЫЙ ОЗОНОМЕТР (57) Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения и может быть использовано для измерения общего содержания озона в атмосфере. Изобретение позволяет повысить точность измерений общего содержания озона за счет увеличения динамического диапазона регистрируемых сигналов. Спектральный оэонометр состоит иэ осветительного объектива, двойного монохроматора, выполненного по модифи" цированной схеме Эберта — Фасти, Изобретение относится к технике метеорологического приборостроения и может быть использовано для измерения общего содержания озона (0C0) в атмосфере.
Цель изобретения — повышение точ ности измерений общего содержания атмосферного озона за счет увеличе„,Я0„„1517000 A1
2 преимника излучения и блока регистрации и обработки. Модификация оптической схемы монохроматора заключается в том, что центр первого выходного объектива расположен на оси, совпадающей с направлением дифракции первой дифракционной решетки для длины волны М = 290 нм, объектив перпендикулярен биссектрисе угла между этой осью и направлением на промежуточную щель, установленную в положении пропускания излучения с длиной волны Л = 290 нм, а входная апертура первого выходного объектива выполнена совпадающей с выходной апертурой первой дифракционной решетки для этой длины волны. Та кое расположение первого выходного объектива приводит к тому, что пропускание монохроматора уменьшается с увеличением длины волны 7, и, так как величина потока излучения от Солнца растет с увеличением длины волны Л, интенсивность излучения на. выходной щели монохроматора будет изменяться незначительно, что расширяет динамический диапазон регистрируемых сигналов. 1 ил. ния динамического диапазона регистрируемых сигналов.
На чертеже приведена оптическая схема спектрального оэонометра.
Спектральный озонометр содержит осветительный объектив 1, двойной монохроматор 2, выполненный по модифицированной схеме Эберта — Фасти и
1 51 7000
> i! 9, вторую дифракционную рег етку 10. второй выходной объектив 11, второе поворотное зеркало 12 и выходную щель 13, я также приемник 14 излучения, блок 15 регистрации H обрабог ки, причем центр первого выхопна "с объектива 7 находится на оси, совпадающей с напранлением дифракпии первой дифракционной решетки для длины волны Л 290 нм, и объектив перпендикулярен биссектрисе угля ме.ду этой осью и направлением на промежуточную щель, установленную в полс:— жении пропуск ания излучения с глиной волны Л = 290 нм, а входная апертура первого вьгходного объектива выполнена совпадающей с вы> Одне г апе; турой первой дифракционной рся<етк.. для этой „длины волны. Направление дифрякции перно." ра шетки дпя работы в первом Ilcр:.,лс редепяется по формупс:: (р"= sr sit. 1Л, 1J — s:tt tj j, ".3 ( где у — угол дчфрак(ии п) .я, угол пяг,енг я л <а; дпинd ВО ПНЬ! и -.<г "le! 0ЗОНОМЕ: р 1(абатаЕт СПЕ .уш ц«;С Ь зом. Изггучение Солнца с по«сгщ! i с пе" тительного объектива 1 звпс., 1 пранпяется на колл< мирулгш сй . = к г г(! 5 Отклоняющим зерк. пбм г. Сформированный пучок падает рякционную оешетку 6 под у-п.м дифрагируе1 и отражается г Од .!.(О (<(, На промежутзчную щель 8., ;:ределяющую дп. Ну волны регис грир„- .. (ОГО излучения, излучение собир,!ется ны ходным обьективом 7. При зтnN в(— полнение входной Ялертуры 16 Обь=к. -ранной вь(ходной апертуре . 7 решетки 6, а также установка центра объектива 7 на Оси, совпадающей с направлением дифракции решетки 6 д. длины BQJIíû (!1= 290 нм, и плоскости объектива перпендикулярно биссетрисе 18 угла между этой осью и няпран п пнем г;:. Промежутсгчнун щель, установи иную в положении пропускяния из: учения Г длиной BOJIHbl Л -- 290 HM I Обе< печпнае т попнук и максимальную 5 зяснетку излучением .. этой длиной нс, С <Г ггап Я, !С О Г ЦЯ IIOI JIOÙeHÈÐ ИЗПУЧ ЕНИЯ <зэагном максимально (Л = 290 нм) . При перемеще(.ии поомежуточной щели 8 н < меня< тся, гоп дифракпии Г дпя ре1 > ги.- грируемой длины нолны излучения При этом с ростом длины волны излучения эя с ег уменьшения поглощения osol!Obt спектральная плотность -иергс ти . еской яркости излучения, регис -рируемого от Солнца, нозрасгяе, )днако зя счет изменения угла дифракции <1(с ростом Л уменьшается засветка площади объектива 7 излу7 чением ". длиной волны Л, что гбуспо линяет уменьшение потока излучеHl я ня яь<хОдной щели 8 и ще,пи 1 3 ;.(Онс.:< Онат. ра 2. Это следует иэ фор< г 8, S(,J}1I В- аЛ, Гдс <. — Н1гопугк ание и;нохромятора,,) — (пал!гадь сеченття дифрагиг:яяннога пу Гка после прок ажде ния п ерно го ньгх одного . :ъектина монохроматора; h — угловая нысотя щелей, спектральная аирина щелей мснохроматоря — с(<ектральняя яркость ис<дчникя F — поток на вblxoце монохроматс ря; Г < - угловая дисперсия, "r! ë дифракпии с1(,соответствует польшей длине tloJIHb< Л, ) 280 нм, При этом работает меньшая площадь .". (!) Обт ектива 7, что автоматически всдет к уменьшению и тока Г на выf Л КОДЕ МО, ОХРС чатОРЯ. Поскольку величина потока излуче— ния от Солнца, прошедшего через зем. вЂ,;ю атмосферу, изменяется в эависи1ости от длины волны, что связано с поглощением излучения озонным 5 слоем атмосферы, причем интенсивность его возрастает с увеличением длины нолны, а пропускание монохроматоря при этом уменъшается, то ин 1 517000 ную решетку, первый выходной объектив, промежуточную щель, выполненную, с возможностью перемещения, второй коллимирующий объектив, вторую дифракционную решетку, второй выходной объектив, второе. поворотное зеркало и выходную щель, приемник излучения, блок регистрации и обработки, 10 отличающийся тем, что, с целью повышения точности измепений общего содержания атмосферного озона за счет увеличения динамического диапазона регистрируемых сигналов, 15 первый выходной объектив монохроматора установлен так, что его центр расположен на оси, совпадающей с направлением дифракции первой дифракционной решетки для длины волны 20 = 290 нм, и плоскость объектива перпендикулярна биссектрисе угла между этой осью и направлением на промежуточную щель, установленную в положении пропускания излучения с 25 длиной волны h = 290 нм, а входная апертура первого выходного объектива выполнена совпадающей с выходной апертурой первой дифракционной решетки для этой длины волны . Формула изобретения Спектральный озонометр, содержащий осветительный объектив, двойной монохроматор, выполненный по модифицированной схеме Эберта Фасти и включающий установленные по ходу луча входную щель, первое поворотное зеркало, первый коллимирующий объектив, первую дифракционСоставитель Е. Трофимов Редактор И. Горная Техред Л.Олийнык Корректор Л.Бескид Подписное Заказ 6389/50 Тираж 484 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101 тенсивность излучения на выходной щели 13 монохроматора 2 изменяется незначительно, что расширяет динамический диапазон регистрируемых сигналов и позволяет повысить точность измерения ОСО. Это объсняется тем, что в этом случае. обеспечивается работа озонометра в коротковолновом участке ультрафиолетового спектрального диапазона (295-315 нм), где динамический диапазон сигнала в 10-100 раэ превосходит такой же параметр в области 310-320 нм, а показатели поглощения озона увеличиваются в 1,5-2 раза, что приводит в свою очередь к соответствующему уменьшению погрешности определения ОСО. 1 I 1 ! ! 
