Способ измерения температуры

 

Использование: относится к области оптических измерений, в частности к измерению те. пературы. звезд, в том числе звезд, излучение которых ослаблено межзвездным поглощением. Сущность способа: состоит в анализе флуктуации интенсивности светового потока при помощи интерферометра интенсивностей, двух фильтров на входе пучка и схемы совпадений. По числу совпадений вычисляют нормированные корреляционные функции в нуле для двух фильтров, берут их отношение и по значениям параметров вырождения определяготтемпературу. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ . СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК (l9) (П) (я)э G 01 J 5/08

ГОСУДАРСТВЕ3+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L ...,;:-;.4, .:;г .А с .() 1 (2 1) 4941852/25 (22) 30.04;91 . (46) 30.05.93. Ьюл. Ь 20 (75) S.Ã. Еврвмов и И,Д. Найденов (56) Ьакулин П.И. и др. Курс общей астрономии. M;: Наука, 1974;;с. 211.

Там жв, с. 213. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Использование: относится к области оптических измерений; в частности к измерению тв,,пвратурц эвезд; в том числе звезд, Изобретение относится к области оптических измерений,. в частности, к измере.нию температуры эввэд; .

8 области оптических измерений известны следующие способы определения температуры.

1. Определение температуры по шири— нв спектральных линий. Этот метод основан на использовании формулы

2. Определвнив температуры на основа нии исследования элементарных атомных процессов, приводящих к возникновению наблюдаемого линейчатого спектра излучения. Известные способы приводят к большим погрешностям в определении температуры эвезд свыше 2000 К.

Наиболее близким техническим решением является способ определения температуры на основании законов излучения абсолютно черного тела, при котором измеизлучение которых ослаблено межзвездным поглощением. Сущность способа: состоит в анализе флуктуаций интенсивности светового потока при помощи интерферометра интенсивностей, двух фильтров на входе пучка и схемы совпадений. По числу совпадений. вычисляют нормированные корреляционные функции в нуле для двух фильтров, берут их отношение и по значениям параметров вырождения определяюттемпературу. 1 ил., 1 табл.

Ф1

° а ряют среднее значение интенсивности ис- 3 тачника излучения, световой поток анализируют при помощи фотометра в фильтрах выбранной фотометрической системы, на пример., UBV-системы. Указанный способ применим для приближенных оценок температуры и менее пригоден в случаях поглощения излучения звезд межзвездной пылью, 00

Целью описываемого способа является «а измерение звездных температур, превыша- Q) ющих 2000 К, в том числе и для звезд, излу- у чение которых ослаблено межзвездным у поглощением.

Поставленная цель достигает тем, что в 0 описываемом способе в рамках закона излучения абсолютно черного тела анализируют флуктуации интенсивности потока излучения при помощи интерферометра интенсивностей, в котором поток пропускают поочередно через два фильтра, например, В и Vвсистеме О,,В, V, затем разбивают поток пополам и направляют на два фотоприемника (ФЭУ), работающие в режиме счета фотонов, после чего электрические

1818546 импульсы с обоих ФЭУ приходят на схему совпадений, представляющую собой электронное устройство, которое подсчитывает число совпадающих фотоотсчетов от двух

ФЭУ внутри заданного временного окна t . за время измерения Т соответственно в двух фильтрах. Затем вычисляют параметры вырождения д, которые определяются как отношение дисперсий классических флуктуаций дробового шума. "0 следующим образом: вычисляют нормированную корреляционную функцию s нуле для двух фильтров со средней длиной волны . пропускания i4 ИА2

1.5 где в нашем случае есть число совпадений фотоотсчетов внутри зе)(@нного временного окна s, аоступвиицих с двух

ФЭУ за время измерения Т, в фильтре 11, а

<й1 й2> — соответственно в фильтре Ав, — количество фотоотсчзтов, звРаги-. ЗО стрированных одним ФЭУ в фильтре М, <п2> количество фотОРичет69, зар8ги стрированных другим ФЗУ в фиаьгро А1;

— коли1гество фотоотсчвтов, зарвгистри,рованных Одним ФЭУ в фийьтР9 Л2 l . р

<п2> количествО фотоОтсчетов звреги ..)трироваиных другим ФЗУ в фильтре А2; т=0

Нормированные корреляционные функ- 4п ции в нуле для rl,1 и 2 соответственно рав-., ны

Q(12){ 3 {03 — 1, - г12{03 {4} „. д1 а(и)() (О) — — - - Ir @ 1(O) l (Б) д1

50 где

А Я д

hc

4-РКА,Т 1 (1 ехр --1 — — — 1

Температуру определяют по формуле

g (33 01

g 3 (о} где А — площадь фотокатода, Я- телесный угол, под которым виден источник излучения, д- квантовая эффективность. приемника,. с — скорость света;

Л1, A2 — средняя длина волны пропускания двух фильтров, h — постоянная Планке, К вЂ” постоянная Больцмана.

На фиг. 1 представлена блок-схема интерферометра интенсивностей, с помощью которого реализуется описываемый способ.

Блок-схема содержит зеркальную диафрагму 1; подсмотр поля зрения 2; входную линзу 3, блок оптических фильтров 4; светоделительиыЭ элемент 5; выходную линзу 6; линзы Фебри 7,8; ФЭУ1 и ФЭУ 2

9, 16; усилители электрических сигналов 11, 12; схему совпадений 13; 3ВМ 14, С) писываемый способ определения температуры реализован следующим образом.

Измерение проводят при помощи интерферомвтра интенсивностей по схеме: излучение er объекта проходит через зеркальную диафрагму 1, входную линзу 3, блок фильтров 4, светоделительный элемент 5, выходиу(о линзу G,,èíçû Фабри 7, 8 и попадает

:на фотокатоды ФЭУ 9, 10. Фотоотсчеты с обоих ФЭУ после усилителей 11, 12 поступае1 на Схвму совпадений. 13. Количество фотоотсчетов, поступающих с каждого ФЭУ и число совпадений, зарегистрированных ,сОответютвенно В фильтрах i(1 и i ., посылается в ЗВМ 14. 8 ЭВМ вычисляется значение нормированных .корреляционных функций в нуле для 1.1, Й, которые однозначно связаны с волновым параметром вырождения (формулы 4, 5), По значениям волновых параметров вырождения определяют температуру (формула 6). Для практи.ческого определения температуры интерферометр интенсивностей калибруется по звездам с известными температурами, В таблице приведены результаты определения температуры трех звезд (Ori, гОг1, дРег описываемым способом и значения температур, известные из литературных источников. 8 качестве опорной заезды взята заезда д Per.

Формула изобретения

Способ измерения температуры, закл)очающийся в пропускании потока излучения объекта через фокусирующую оптическую систему, систему фильтров на вход двух фотоэлектронных умножителей, работающих в

1818546

+ о}

il ex — 1

g3 (о) где

<п1 nz> — число совпадений фотоотсчетов в фильтре

<о1 A2> — число совпадений фотоотсчетов в фильтре да:

А — площадь фотоприемника;

Q-.òåëåñíûé угол, под которым виден источник света.

П р и м е ч а н и е. Т вЂ” температура, определенная описываемым способом, Т вЂ” температура, известная из литературных источников.

Составитель И. Найденов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н, Ревская

Редактор

Заказ 1934 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "ПатенТ", г Ужгород, ул.Гагарина, 101 режиме счета фотонов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности определения температуры звезд, излучение которых ослаблено межзвездным поглощением, анализируют флуктуации интенсивности светового потока при помощи интерферометра интенсивностей и схемы совпадений, при этом Т определяют из соотношения

<п1>, — количество зарегистрированных фотоотсчетов в фильтре iLi по первому и второму каналу соответственно;

, — количество зарегистриро5 ванных фотоотсчетов в фильтре по первому и второму каналу соответственно р ke.

h — постоянная Планка; с — скорость света:

ili, ßz — средняя длина волны пропускания в фильтрах;

К вЂ” постоянная Больцмана; у- квантовая. эффективность фотокато