Приемный блок фотометра

 

Изобретение относится к фотометрической технике, в частности к приборам для регистрации плотности потока излучения от удаленного источника в условиях случайно меняющейся взаимной ориентации источника излучения и фотометра. Приемный блок фотометр для регистрации плотности потока излучения от удаленного источника в условиях случайно меняющейся взаимной ориентации источника излучения и фотометра , содержащий фотоприемник, усилительно-регистрирующий блок и рассеиватель с соосно расположенной на нем коррегирующей системой, которая, с целью повышения точности измерений плотности потока излучения за счет выравнивания угловой характеристики фотометра , согласно изобретению выполнена в виде концентрически расположенных усеченных конусов, обращенных широкими основаниями в направлении источника излучения, при этом угол между осью и образующими конусов равен максимальному значению из рассматриваемого интервала изменения углов падения излучения. Геометрические параметры коррегирующей системы могут быть рассчитаны для любого требуемого интервала изменения углов падения излучения 0 а «М3кс 90° и заданной точности измерений. 1 табл., 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 J 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Р Ъ,$1$$

1;Й:;1 (- 3 1 (..;.А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В (21) 4397443/25 (22) 25,03.88 (46) 23,03.91. Бюл. М 11 (71) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им, А, Н. Севченко (72) А. М, Людчик, А. Н. Красовский и С. Д. Ашкинадзе (53) 535.242(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1296848, кл. G 01 J 1/04, 1984.

Бобев К. С. УВМ-2, Прибор для измерения ультрафиолетового излучения естественных и искусственных источников света.

/Сб, Experimentall techmkoler Phyzik. 1980, М 6, с. 575 — 579. (54) ПРИЕМНЫЙ БЛОК ФОТОМЕТРА (57) Изобретение относится к фотометрической технике. в частности к приборам для регистрации плотности потока излучения от удаленного источника в условиях случайно меняющейся взаимной ориентации источника излучения и фотометра. Приемный

Изобретение относится к фотометрической технике, в частности к приборам для регистрации плотности потока излучения от удаленного источника в условиях .случайно меняющейся взаимной ориентации источника излучения и фотометра.

Цель изобретения — повышение точности измерений плотности потока излучения за счет выравнивания угловой характеристики фотометра.

Н а фиг. 1 изображен рассеи вател ь с установленными на нем i-й и i+1-й коническими поверхностями корригирующей системы, поперечное сечение; на фиг. 2—

„„5U „„1636692 А1 блок фотометр для регистрации плотности потока излучения от удаленного источника в условиях случайно меняющейся взаимной

f ориентации источника излучения и фотометра, содержащий фотоприемник, усилительно-регистрирующий блок и рассеиватель с соосно расположенной на нем коррегирующей системой, которая, с целью повышения точности измерений плотности потока излучения за счет выравнивания угловой характеристики фотометра, согласно изобретению выполнена в виде концентрически расположенных усеченных конусов, обращенных широкими основаниями в направлении источника излучения, при этом угол между осью и образующими конусов равен максимальному значению из рассматриваемого интервала изменения углов падения излучения. Геометрические параметры коррегирующей системы могут быть рассчитаны для любого требуемого интервала изменения углов падения излучения 0

Приемный блок фотометра содержит плоский рассеиватель 1, корригирующую систему. выполненную в виде усеченных конусов 2. Освещенный участок рассеивателя в виде серпа 3 показан на фиг. 2.

При нулевом угле падения излучения работает лишь центральная часть поверхности рассеивателя, ограниченная первой конической поверхностью. По мере увеличе1636692

О, если а <Р; (Я(1 fitgat „) ° (gi 4. %) — R, К к (у Х.) (1)

sin 2 i / sin 2

S (а, амакс,RI В! + 1 Н!) = если P) <а ам„, гДа Pi =arctg (ГЯ амккк — (Ri+i — R;)/Hl }:

ГД = Bl CCOS (((Ri + Hl ГО а„„) — R + i — (H; tg а) ) /(1 R i + к Hi tg а) к .

) ZI =агссов ((Н> tg а+ Я сов гд )t/ (Ri + Hi tg a a ) } . макс в .(-) (1 а((о) RI=R Zl/2п+), 21=1/ Х, Уп+ q = 0

Hi=RY(/2п+), i=1,2,...,n, n+ 1 (2)

Тогда

S (a аакс, %, R(+1,,Н) ) =

Я

= — S (a, а...,,2(2(+1, Y(), 22 п.7

r(а) = в--Е(а) (1 + ((() (о) + g $(а, амккк Zl, Zi + к, У; ) ) .

1=1 где а — постоянный множитель. ния угла падения излучения последовательно, начиная с первой конической поверхности, открывается доступ излучению к другим участкам поверхности рассеивателя и тем самым компенсируется снижение чув}= 1,2,...,п; Вп+1= R

n — число экранирующих поверхностей;

R(, H) — соответственно радиус сечения прилегающего к поверхности рассеивателя

1-го усеченного конуса и его высота; а — угол падения излучения, ая1,„, — максимальное значение.

Чтобы учесть условие R>+>=R, сделаем замену переменных где выражение для S(a, а „,, 2ь Zi+<, Y() получается из (1) заменой R(íà 2ь Н íà Уь

При неизменной плотности потока излучения от удаленного источника сигнал i(a), регистрируемый фотометром, и ропорционален произведению площади освещенной поверхности рассеивателя и угловой характеристики системы рассеиватель-фотоприемник p(a ): ствительности системы рассеиватель-фотоприемник и обеспечивается выравнивание угловой характеристики фотометра.

Выражение для площади освещенного

5 серпа 3 имеет вид

Чтобы в пределах допустимой относительной погрешности обеспечить независимость чувствительности фотометра

10 от угла падения излучения в интервале

0:- а < а, с < 90 необходимо найти значение параметров и, 2(, У) (i=1,2...„п,.п+1), удовлетворяющее неравенству

+ $ (а, а,„,, 2(, 2) +, У; ) — 1 < —;

1=1 2

20 (3) О а<а „, Решение неравенства (3) зависит от угловой характеристики p(a ), уровня допустимой погрешности я и максимального значения угла падения а) к,. В каждом конкретном случае существует множество решений неравенства (3). Очевидно, что наиболее простая конструкция корригирующей системы получается в случае, когда число экранирующих поверхностей минимально.

В таблице приведены расчитанные с помощью (2) и (3) геометрические парамет-. ры корригирующей системы, устанавливаемой на поверхность рассеивателя радиусом

R= 1 см, для различных значений е и айзакс в предположении, что угловая характери стика системы рассеиватель-фотоприемник описывается косинусной зависимостью, Геометрические параметры корригирующей системы могут быть расчитаны для любого требуемого интервала изменения углов падения излучения 0 — аЯ1 с < 90 и заданной точности измерений, 1636692

Фиг, 7

Таким образом, приемный блок фотометра является более эффективным по отношению к имеющимся, так как позволяет измерять потоки излучения от удаленных источников в условиях случайных изменений взаимной ориентации бортового фотометра и источника излучения. При этом погрешность измерений может быть гаранированно снижена до 0,5;(,, Формула изобретения

Приемный блок фотометра для регистрации плотности потока излучения от удаленного источника в условиях меняющейся взаимной ориентации источника излучения и фотометра, содержащий фотоприемник с соосно расположенной на нем корригирующей системой, отличающийся тем, -что, с целью повышения точности измерений потока излучения за счет выравнивания угловой характеристики фотометра, корригирующая система выполнена в виде плоского рассеивателя с установленными на нем и изготовленными из поглощающего материала концентрическими боковыми поверхностями усеченных конусов, расположенными на оси приемного блока так, что меньшие основания конусов направлены в сторону плоского рассеивателя, при этом угол между осью и образующими конусов

5 выбирается из интервала изменения углов падения излучения ам< 90, где а„— максимальное значение, а радиусы Ri прилегающих к поверхности рассеивателя сечений конусов и их высоты Hi связаны соотноше10 ниями

R ° Zi R Yi

 — Н вЂ”

Zn+i 2п.+) где R — ра и с рассеивателя;

Zi= 1/ л (m= 3,1415), Zi+)

У (i=1,2„„,п) — значения соответственно радиусов и высот конусов для случая корригирующей системы с единичной площадью центрального неэкранируемого участка поверхности рассеивателя, выбираемые из условия обеспечения заданной точности измерений во всем рабочем интервале изменения углов падения излучения при минимально возможном числе поверхностей усеченных конусов.

1636692

Составитель Н. Стукова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор Н.Яцола

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 809 Тираж 334 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5