Устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках



Устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках
Устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках
Устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках

 


Владельцы патента RU 2504754:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") (RU)

Изобретение относится к области исследования двухфазных газодинамических потоков, в частности к технике определения параметров твердой или жидкой фазы потока оптическими средствами, и может быть использовано для измерения распределения частиц по размерам бесконтактным методом, а также таких параметров, как оптическая плотность, показатель ослабления света двухфазной струей. Сущность изобретения заключается в следующем. Для измерения индикатрисы рассеяния вместо одного перемещающегося фотометра предлагается набор неподвижных фотометрических камер, расположенных по полукольцу с центром в исследуемом рассеивающем объеме. Оптические оси камер направлены под углами рассеяния. Фотоприемники камер подключены к многоканальному усилителю и далее к многоканальному аналого-цифровому преобразователю и системе сбора данных. Благодаря такой конструкции можно быстро измерить индикатрису рассеяния, показатель объемного рассеяния не только стационарного двухфазного потока, но и струи в импульсных ударных трубах с гиперзвуковым течением. 3 ил.

 

Изобретение относится к области исследования двухфазных газодинамических потоков, в частности, к технике определения параметров твердой или жидкой фазы потока оптическими средствами и может быть использовано для измерения распределения частиц по размерам бесконтактным методом, а также таких параметров, как оптическая плотность, коэффициент ослабления света двухфазной струей.

Известно устройство для определения распределения частиц полидисперсных сред по размерам (Голиков В.И., Шифрин К.Ш. Устройство для определения распределения частиц полидисперсных сред. А.с. СССР №125399. Кл. 421 2001 421 2004 Опубл. 01.01.1960 г). Оно содержит рабочую камеру, снабженную оптической системой, обеспечивающей засветку частиц в камере параллельным пучком света заданной интенсивности, а также объектив, имеющий в фокальной плоскости точечную диафрагму, за которой расположен фотоэлемент. Для измерения индикатрисы в области малых углов фотоэлемент перемещается специальным развертывающим механизмом. Недостатками такого устройства являются: 1) исследование только крупнодисперсной фракции рассеивающей среды (диаметр частиц от нескольких единиц до нескольких десятков микрон); 2) наличие линзы в фотометрической части устройства вносит дополнительные трудно учитываемые погрешности, связанные с рассеиванием и ослаблением света в этом элементе; 3) применение развертывающего устройства требует определенного времени для измерения индикатрисы, что не всегда удобно, особенно при исследовании временной изменчивости структуры потока и невозможно при работе в ударных трубах.

Известно устройство для измерения индикатрисы рассеяния в широком диапазоне углов (Сандимиров В.А., Макеев К.И., Баранов Ю.П. Родин А.А. Нефелометр для измерения индикатрисы рассеяния аэрозолей. А.с. СССР №1383165. G01N 21/47, опубл. 23.03.88. Бюл.№11). Это достигается введением поворотного зеркала с соответствующим механизмом вращения. Также имеется объектив и диафрагма, поле зрения которой меняется в зависимости от угла визирования с помощью кулачка определенной формы, связанного с механизмом вращения зеркала. Недостатками такого устройства являются: 1) наличие развертывающего устройства (см. выше); 2) наличие переменной диафрагмы, предназначенной для изменения поля зрения устройства в зависимости от угла рассеяния, приводит к необходимости введения трудно учитываемых поправок на величину рассеивающего объема; 3) конструкция не предназначена для работы в области малых углов рассеивания и не может быть использована для исследования крупной фракции аэрозоля.

Известно устройство, принятое за прототип, предназначенное для измерения индикатрис рассеяния в диапазоне углов 10÷170° (Торопова Т.П., Тен А.П., Бушуева Г.В. Токарев О.Д. Оптические свойства приземного слоя атмосферы. - В Сб. Ослабление света в земной атмосфере. Алма-Ата, 1976, с.33-113). Оно представляет собой источник зондирующего излучения (прожектор), оптически связанный через рассеивающий объем с фотометрической частью, выполненной в виде фотометра с двумя линзами, собранного по схеме Фабри, закрепленного на вращающемся кронштейне и предназначено для исследования оптических свойств аэрозоля в приземном слое атмосферы. Недостатки устройства громоздкость (радиус поворота фотометра около полутора метров), время измерения одной индикатрисы в указанном диапазоне углов составляет от 5 до 10 мин в зависимости от устойчивости оптических свойств аэрозоля; устройство не предусматривает измерений в области малых углов рассеяния, следовательно, не может быть использовано для исследования крупной фракции аэрозоля.

Фотометрическая часть вышеописанных устройств содержит, как правило, фотометр с объективом, диафрагму поля зрения, механизм перемещения либо всего фотометра, либо фотоприемника, а также усилитель и систему регистрации. Это довольно громоздкая система с большим временем регистрации сигналов. Кроме того, наличие линзового объектива приводит к дополнительным погрешностям при измерениях света, рассеянного под малыми углами, в так называемой области ореола - единицы градусов и менее одного градуса. Яркий свет от источника зондирующего излучения, рассеиваясь на стекле линзы, является источником трудно учитываемых ошибок измерений. При измерениях в условиях отрицательных температур, например, при исследовании переохлажденных водо-воздушных газодинамических потоков, объектив заиндевает, что тоже влияет на качество измерений.

Индикатриса рассеяния, как известно, представляет собой угловую зависимость показателя направленного рассеяния (ГОСТ 26148-84 Фотометрия. Термины и определения. Введен с 1.07.1985 г) - параметра, характеризующего количество света, рассеянного в единице телесного угла под определенным углом относительно направления зондирующего излучения. Причем за нулевой угол принято направление прямо на источник света. Часто, устройства, измеряющие рассеяние света называют нефелометрами. Результаты, полученные с помощью таких устройств, дают возможность получить, по известным методикам, информацию о частицах, содержащихся в исследуемой среде.

Задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является создание прибора, способного быстро измерить индикатрису рассеяния света в двухфазном газодинамическом потоке, вычислить такую характеристику дисперсной фазы двухфазного газодинамического потока, как распределение частиц по размерам, исследовать динамику этого параметра в зависимости от различных факторов. Кроме того, может представлять интерес информация об изменении формы индикатрисы рассеяния, например в случае, когда требуется установить факт наличия каких либо частиц в газовом потоке (конденсация при резком изменении давления в ударной трубе), а также информация о коэффициенте поглощения света дисперсной фазой потока.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве для измерения оптических характеристик рассеяния света в двухфазных газодинамических потоках, содержащем источник зондирующего излучения, оптически связанный через рассеивающий объем с фотометрической частью, фотометрическая часть выполнена в виде набора одинаковых фотометрических камер без линз, расположенных по полукольцу, оптические оси которых расположены под фиксированными углами рассеяния.

Фиг.1 - устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках.

Фиг.2 - отдельно взятая фотометрическая камера.

Фиг.3 - структурная схема ореольного нефелометра.

Устройство для измерения оптических характеристик Фиг.1, представляет собой кольцевой нефелометр, в котором 1- источник зондирующего излучения; 2 - коллиматор; 3 - поле зрения фотометрических камер (чтобы не загромождать, чертеж показано только два); 4 - одна из фотометрических камер без линз, содержащая фотоприемник 5 и расположенная полукругом на полукольце 6, основе, на которой закреплены камеры; 7 - камера фона; 8 - нейтральные ослабители.

Устройство работает следующим образом. Двухфазный поток направлен перпендикулярно плоскости чертежа. Он облучается светом от источника зондирующего излучения 1. Параллельный луч света от источника формируется коллиматором 2. Свет, рассеянный на частицах потока попадает в поле зрения 3 фотометрических камер 4 и регистрируется фотоприемником 5. Устройство исследует рассеивающие объемы, ограниченные зондирующим лучом света и телесными углами фотометрических камер. Таким образом, источник зондирующего излучения 1 оказывается оптически связан через рассеивающий объем с фотометрической частью, которая выполнена в виде набора одинаковых фотометрических камер без линз, расположенных по полукольцу 6 и оптические оси которых расположены под фиксированными углами рассеяния.

Количество камер определяются задачами, стоящими перед устройством. Например, если исследуется субмикронный аэрозоль с характерным размером в десятые и сотые доли микрона, то камеры располагаются в диапазоне 10-170° с интервалом 10°. Если представляют интерес крупные частицы размером в единицы или десятки микрон, то камеры сосредоточены в области малых углов: от 30' до 10°. Причем, чем крупнее исследуемые частицы, тем ближе к прямому пучку света должны располагаться камеры. При этом угол поля зрения таких камер должен быть 10-20 угловых минут. С целью исключения помех фотометрические камеры измеряют рассеянный свет на темном фоне благодаря наличию камеры фона 7. Для измерения коэффициента ослабления потоком одна из камер расположена под нулевым углом. Она измеряет прямой свет от источника излучения до включения потока и после. Чтобы не перегрузить фотоприемник большим сигналом в этой камере, в отличие от других, имеется ослабитель света 8.

Устройство на Фиг.2. представляет собой фотометрическую камеру, где 9 - фотоприемник; 10 и 11 - диафрагмы, задающие поле зрения. Поле зрения такой камеры определяется размерами диафрагм 10 и 11 и расстоянием L между ними. Поперечный размер d определяется размером фотоприемника 9.

Устройство на Фиг.3. представляет собой ореольный нефелометр. Это частный случай кольцевого нефелометра. Такой прибор предназначен для работы в области малых углов рассеяния (ореола). 12 - источник зондирующего излучения; 13 - камеру фона; 14 - поле зрения фотометрических камер (чтобы не загромождать, чертеж показано только четыре); 15 - газодинамический поток (направление перпендикулярно плоскости чертежа); 16 - фотометрические камеры (показаны не все); 17 - фотоприемники; 18 - ослабитель света; 19 - линза; 20 - усилители сигналов фото приемников.

Двухфазный поток направлен перпендикулярно плоскости чертежа. Он облучается светом от источника зондирующего излучения 12. Поскольку в качестве источника зондирующего излучения применяется лазер, коллиматор отсутствует. Свет, рассеянный на частицах потока попадает в поле зрения 14 фотометрических камер 16 и регистрируется фотоприемниками 17. Устройство исследует рассеивающие объемы, ограниченные зондирующим лучом света и телесными углами фотометрических камер. Таким образом, источник зондирующего излучения 12 оказывается оптически связан через рассеивающий объем с фотометрической частью, которая выполнена в виде набора одинаковых фотометрических камер без линз, расположенных по полукольцу и оптические оси которых расположены под фиксированными углами рассеяния в области ореола.

Установка была изготовлена для исследования капель воды в воздушном потоке при отрицательных температурах, с помощью которого происходит обледенение различных моделей. Направление потока перпендикулярно плоскости чертежа. Поток 15 облучается светом от источника 12, в качестве которого используется лазерный модуль мощностью 25 мВт с длиной волны излучения 532 нм. Свет, рассеянный на каплях, попадает в поле зрения 14 девяти фотометрических камер 16, расположенных по обе стороны луча таким образом, чтобы охватить диапазон углов 2-10° и регистрируется фотоприемниками 17. Фотометрические камеры измеряют рассеянный свет на темном фоне благодаря наличию камеры фона 13. Десятая фотометрическая камера предназначена для измерения прямого зондирующего излучения. Она снабжена набором ослабителей 7 типа НС-10 и НС-7, выполненных согласно ГОСТ 9411-91. Ослабленный свет собирается линзой 19 на фотоприемник. Сигнал с фотоприемников после усилителей 20 поступает на систему сбора данных. Наличие линзы в десятой камере не столь критично, как в фотометрах, предназначенных для измерения рассеянного света. Она находится в неподвижном фотометре в параллельном пучке и всегда расположена перпендикулярно оптической оси. Фотометрические камеры выполнены в виде трубок диаметром d=4 мм (Фиг.2) и имеют следующие параметры: диаметр диафрагмы 10 составляет 1.2 мм, диафрагмы 11 - 1.8 мм, расстояние b=70 мм. Угол поля зрения составляет порядка 15'.

Разумеется, фотометрические камеры такой конструкции уступают фотометрам с объективом в чувствительности к световому потоку. Однако этот недостаток компенсируется мощностью зондирующего источника света. Современные лазеры и лазерные диоды обладают достаточной мощностью, чтобы обеспечить приемлемую величину сигнала фотоприемника. При необходимости проведения спектральных исследований эта задача также решается за счет источника света: набор длин волн современных лазерных излучателей простирается от УФ до ближней ИК области света.

Что касается скорости измерения индикатрисы рассеяния, то при такой конструкции она определяется быстродействием цепочки: фотоприемник - усилитель - аналого-цифровой преобразователь - регистратор. Технические характеристики современных полупроводниковых приборов, АЦП и программ сбора данных свидетельствуют о том, что регистрация процесса длительностью в единицы миллисекунд не предел. Такие возможности описываемого устройства позволяют исследовать не только стационарные газодинамические потоки, но и струи в импульсных ударных трубах с гиперзвуковым течением.

Наличие в описываемом устройстве фотометрической камеры, расположенной под нулевым углом и измеряющей прямой световой поток, позволяет определять по известной методике показатель ослабления света газодинамическим потоком (ГОСТ 26148-84 Фотометрия. Термины и определения. Введен с 1.07.1985 г.). Эта оптическая характеристика несет информацию о плотности газодинамического потока и, при соответствующей градуировке, о концентрации частиц в нем. Чтобы избежать перегрузки оптико-электронного тракта большим сигналом фотоприемника, в фотометрической камере установлены ослабители. Их количество и тип подбираются таким образом, чтобы сигнал не выходил за пределы линейного участка тракта.

Поскольку описываемое устройство является многоканальным, необходимо проведение калибровки отдельных каналов с целью выравнивания их чувствительности. Для этого источник зондирующего излучения отключается, а в центр пересечения оптических осей фотометрических камер помещается источник света той же длины волны и равномерной интенсивностью во всех направлениях. После чего регулируются коэффициенты усиления отдельных каналов оптико-электронного тракта. Разумеется, чувствительность должна быть выровнена в том же динамическом диапазоне сигналов, что и при работе с исследуемой средой, и диапазон этот должен быть на линейном участке оптико-электронного тракта.

Другим важным фактором, влияющим на точность измерений, является температурная зависимость полупроводниковых приборов, входящих в состав оптико-электронного тракта, а также полупроводниковых источников света. Поэтому конструкция предусматривает термостатирование таких элементов.

Методика работы с описываемым устройством заключается в следующем. Перед включением газодинамического потока фотометрическая камера, расположенная под нулевым углом, измеряет интенсивность прямого светового потока 10, а остальные камеры записывают фон. Система регистрации записывает эти параметры в память. Затем включается газодинамический поток и все каналы регистрируют сигналы. После окончания пуска снова записываются фоновые сигналы. Далее система сбора и обработки данных рассчитывает оптические характеристики. Показатель ослабления рассчитывается по известной формуле Бугера-Ламберта:

где I0 - интенсивность прямого не ослабленного светового потока,

I1 - интенсивность света, ослабленного газодинамическим потоком,

l - длина пути, на котором происходит ослабление света, [м],

k - показатель ослабления [м-1].

Таким образом,

Следует отметить, что существуют ограничения по применимости формулы (1), которые следует учитывать. См., например, (Гуревич М.М. Введение в фотометрию. Л. «Энергия», 1968 г.)

Показатель направленного рассеяния определяется по формуле (Торопова Т.П., Тен А.П., Бушуева Г.В. Токарев О.Д. Оптические свойства приземного слоя атмосферы.- В Сб. Ослабление света в земной атмосфере. Алма-Ата, 1976, с.33-113.):

где φ - угол рассеяния,

µ(φ) - показатель направленного рассеяния [м-1·стерад-1],

I(φ) - интенсивность света, измеренная фотометрической камерой, расположенной под углом φ,

К - коэффициент ослабления ослабителей в фотометрической камере, измеряющей прямой световой поток,

h - ширина светового зондирующего луча [м],

Sinφ - коэффициент, учитывающий разный рассеивающий объем для отдельных фотометрических камер.

Если получены показатели направленного рассеяния µ(φ) для углов в диапазоне 10-170°, можно определить показатель объемного рассеяния:

σ - показатель объемного рассеяния [м-1] - величина, характеризующая ослабление света на единице пути только за счет рассеяния. Как известно, показатель ослабления в рассеивающей среде равен

где α - показатель поглощения как газовой, так и дисперсной фазой для длины волны зондирующего излучения. Поскольку показатели ослабления и рассеяния определены выше, показатель поглощения может быть получен как разность этих величин.

Таким образом, предлагаемое устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках позволяет определить не только индикатрису рассеяния, но и вычислить такую характеристику дисперсной фазы двухфазного газодинамического потока, как распределение частиц по размерам, исследовать динамику этого параметра в зависимости от различных факторов., а также показатели ослабления и поглощения, причем как стационарного двухфазного потока, так и двухфазной струи в импульсных ударных трубах с гиперзвуковым течением.

Устройство для измерения оптических характеристик светорассеяния в двухфазных газодинамических потоках, содержащее источник зондирующего излучения, оптически связанный через рассеивающий объем с фотометрической частью, отличающееся тем, что фотометрическая часть выполнена в виде набора одинаковых фотометрических камер без линз, состоящих из фотоприемника и диафрагм, задающих поле зрения, которое определяется размерами диафрагм и расстоянием между ними, фотометрические камеры размещены по полукольцу, их оптические оси расположены под фиксированными углами рассеяния, причем одна из фотометрических камер предназначена для измерения прямого зондирующего излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к формированию изображения с использованием оптической когерентной томографии в Фурье-области. Устройство содержит первый переключающий блок 17, осуществляющий переключение между первым состоянием, в котором обратный луч 12 объединяется с опорным лучом (состояние, в котором обратный луч 12 проводится к объединяющему блоку 22), и вторым состоянием, отличающимся от первого состояния (состоянием, в котором путь луча для обратного луча 12 блокируется или изменяется).

Изобретение относится к области контроля загрязнений окружающей среды и может использоваться для измерения прозрачности и компонентного состава (концентрации газовых компонент) рассеивающих сред (атмосферы, дымности выбросов автомобилей, труб промышленных предприятий и т.п.).

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для поточного контроля качества воды, экологического мониторинга, измерения концентрации эмульсий и суспензий.

Изобретение относится к формированию изображения с использованием оптической когерентной томографии в Фурье-области. .

Изобретение относится к формированию томографических изображений на основании оптического когерентного излучения и может быть использовано в диагностике и лечении заболеваний глаз.

Изобретение относится к устройствам формирования оптических томографических изображений и может быть использовано, в частности, в офтальмологической диагностике.

Изобретение относится к угловой колориметрии и может быть использовано в производстве архитектурных стеклянных панелей. .

Изобретение относится к прикладной аналитической химии и может быть использовано для определения мутности жидких дисперсных систем, в частности жидких пищевых продуктов (напитки, соки и т.п.).

Изобретение относится к области оптических исследований содержимого мутных сред. Способ содержит этапы, на которых обеспечивают широкополосный свет, пространственно выделяют множество полос длин волн, содержащихся в широкополосном свете, отдельно модулируют множество полос длин волн, повторно объединяют множество модулированных полос длин волн в пучок спектрально кодированного широкополосного света. Освещают мутную среду пучком спектрально кодированного широкополосного света, обнаруживают свет, исходящий из мутной среды, с помощью детектора и демодулируют обнаруженный свет с помощью демодулятора для обеспечения спектроскопической информации. Изобретение позволяет повысить эффективность использования света. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к области медицинского приборостроения. На кожу и калибровочный образец посылают световое излучение не менее чем в Nλ≥3 узких или широких спектральных участках Λk (k=1,…,N). Регистрируют сигналы от кожи и калибровочного образца при включенном и выключенном источнике излучения. Определяют коэффициенты диффузного отражения R(Λk) с использованием соотношения R ( Λ k ) = R s t d V ( Λ k ) − v ( Λ k ) V s t d ( Λ k ) − v s t d ( Λ k ) , где Rstd - коэффициент диффузного отражения калибровочного образца в спектральных участках Λk; ν(Λk), νstd(Λk) - сигналы от кожи и калибровочного образца в спектральных участках Λk при выключенном источнике излучения, V(Λk), Vstd(Λk) - сигналы, отраженные от кожи и калибровочного образца в спектральных участках Λk при включенном источнике излучения. Глубину проникновения света в кожу определяют с помощью аналитических выражений, связывающих спектральные значения глубины проникновения света с R(Λk) или с проекциями R(Λk) на пространство из собственных векторов ковариационной матрицы R(Λk). Устройство включает широкополосный источник света, приемный оптоволоконный кабель и фотоприемное устройство, монохроматор, два линейных поляризатора, калибровочный образец, фокусирующее устройство. Фотоприемное устройство выполнено на основе ПЗС-матрицы, вход которой через объектив связан с выходом второго линейного поляризатора, принимающим излучение от кожи и калибровочного образца. При этом ось второго поляризатора перпендикулярна оси первого поляризатора. Выход фотоприемного устройства соединен с блоком регистрации и обработки сигналов от кожи и калибровочного образца. Группа изобретений позволяет повысить точность определения глубины проникновения света в кожу за счет исключения использования априорной информации об исследуемом объекте, влияния разброса аппаратурных констант системы регистрации отраженных сигналов, устранения вклада отраженного от поверхности кожи излучения в регистрируемые оптические сигналы. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам оптического детектирования суставов. Устройство содержит измерительный блок для облучения светом части тела субъекта и одновременно локального детектирования ослаблений света, при этом частота выборки для локального детектирования является более высокой, чем частота сокращений сердца субъекта. Устройство дополнительно выполнено с возможностью предоставления информации о состоянии, по меньшей мере, одного сустава путем сравнения результатов измерений сустава и, по меньшей мере, одного другого участка части тела при различных состояниях кровотока, вызванных в период различных фаз пульсовых колебаний кровяного давления, обусловленных сокращениями сердца субъекта. Способ заключается в использовании устройства. Использование изобретения позволяет повысить надежность и качество детектирования состояния сустава. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области оптической диагностики физических сред и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения распределения концентрации и размеров микро- и наночастиц в жидкостях и газах. Способ включает измерение флуктуации мощности излучения, рассеянного на исследуемых частицах под относительно большими углами, измерение распределения интенсивности рассеянного излучения под малыми углами рассеяния и математическую обработку полученных данных путем решения интегрального уравнения обратной задачи рассеяния. Устройство содержит зондирующий лазер, рабочую кювету с исследуемой средой, помещенные в плоскости рассеяния лазерного луча одноэлементные фотоприемники, расположенные к нему под относительно большими углами для регистрации флуктуации мощности рассеянного на частицах излучения, матричный фотоприемник для регистрации малоугловой диаграммы рассеянного излучения и объектив, собирающий прошедший через рабочую кювету световой пучок, причем указанный матричный фотоприемник расположен в фокальной плоскости указанного объектива. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к оптическим исследовательским устройствам. Устройство выполнено с возможностью, по меньшей мере, частичного помещения в мутную среду и содержит участок ствола, выполненный с возможностью помещения в мутную среду, содержащий участок наконечника, в котором, по меньшей мере, одно устройство источника света выполнено с возможностью излучения пучка широкополосного света, причем пучок широкополосного света содержит различные полосы длин волн, которые модулируются по-разному, и, по меньшей мере, один фотодетектор для обнаружения широкополосного света в области, выполненной с возможностью помещения в мутную среду участка ствола. Дополнительно устройство содержит блок демодуляции и анализа, выполненный с возможностью осуществления спектрального анализа на основании электрического сигнала, принятого, по меньшей мере, от одного фотодетектора, и с возможностью обеспечения сигнала обратной связи для модификации модуляции широкополосного света в зависимости от сигнала, обеспеченного фотодетектором. Использование изобретения позволяет уменьшить время сбора данных при повышении их достоверности. 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для диагностики опухолевых заболеваний. Устройство для определения концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови в слизистых оболочках включает источник излучения, выполненный из набора излучателей на разных длинах волн или на основе широкополосного излучателя, освещающее оптическое волокно, эластичный зонд, блок регистрации изображения в виде ПЗС-матрицы с установленной перед ней собирающей линзой и блок обработки изображения. Причем источник излучения связан с блоком управления излучателями и блоком распределения каналов посылки излучения, выход которого соединен со входом освещающего оптического волокна, расположенного в эластичном зонде, в наконечнике которого расположены два взаимно ортогональных поляризационных фильтра, один из которых связан с выходом освещающего волокна, а второй - с блоком регистрации изображения, который соединен цифровым кабелем, расположенным в зонде, с блоком обработки изображения, определяющим значения концентрации гемоглобина и степени оксигенации крови во всех точках изображения слизистой оболочки, получаемого на ПЗС-матрице. Изобретение обеспечивает повышение точности диагностики онкологических заболеваний слизистых оболочек. 8 ил., 2 табл.

Группа изобретений относится к коневодству и может быть использовано для определения блеска лошади. Для этого используют устройство включающее, по меньшей мере, а) монохроматический или интегральный излучатель, кремниевый фотоприемник с синей чувствительностью в 0,45 микрон (0,12 А/Вт), зелёной чувствительностью в 0,55 микрон (0,23 - 0,3 А/Вт), красной чувствительностью 0,65 микрон (0,4 А/Вт) и возможностью регулировки угла падения или отражения светового сигнала, б) элемент питания, в) индикатор напряжения, снимаемого с фотоприемника, или шкалу пересчета принятого на фотоприемник светового сигнала, г) корпус. Также предложен способ определения блеска шерсти у лошадей с использованием указанного устройства. Группа изобретений обеспечивает возможность проведения непосредственно в месте расположения объекта исследования, результат исследования может служить для определения соответствия лошади текущим нормам или стандартам для данной породы. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области измерения оптических характеристик материалов, определяющих световые потери в них, связанные как с поглощением, так и рассеянием. Способ состоит в том, что измерения коэффициента пропускания света производят для двух образцов с различной толщиной, изготовленных из одного и того же исследуемого материала. Измеренные значения коэффициентов пропускания, данные о толщинах и диаметрах образцов, значение показателя преломления и определенная экспериментально индикатриса рассеяния (зависимость интенсивности рассеяния от угла рассеяния) используются для расчета вероятностей поглощения и рассеяния фотонов на единицу пути с помощью математического моделирования. При моделировании для обоих образцов находятся зависимости вероятностей рассеяния фотонов от вероятностей поглощения, которые дают измеренные экспериментально коэффициенты пропускания. Поскольку оба образца с разными толщинами вдоль луча изготовлены из одного и того же материала, обе модельные зависимости должны пересекаться в точке, в которой обе вероятности не равны нулю, а значения вероятностей в этой точке должны являться истинными вероятностями поглощения и рассеяния фотонов на единицу пути в исследуемом материале, одинаковыми для обоих образцов. Изобретение позволяет с максимально возможной точностью определять вероятности поглощения и рассеяния фотонов, что позволяет правильно производить классификацию и сертификацию партий материалов, а также подбор материала с необходимыми поглощающими и рассеивающими свойствами с целью повышения воспроизводимости характеристик соответствующих оптических, оптоэлектронных и лазерных устройств. 9 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к диагностике, и может быть использовано для неинвазивной лазерной нанодиагностики онкологических заболеваний. Для этого проводят исследование биологической жидкости пациента методом лазерной корреляционной спектроскопии, определяют диагностический показатель и диагностируют заболевание по значению диагностического показателя. При этом в качестве биологической жидкости используют мочу пациента, а диагностический показатель пациента вычисляют как среднеквадратичное отклонение от эталонной частотно-временной флуктуации интенсивности светорассеяния в полосе частот 1-106 Гц. Изобретение обеспечивает раннюю неинвазивную диагностику онкологических заболеваний, особенно онкоурологических. 15 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и касается устройства для определения коэффициента световозвращения стеклянных микрошариков. Устройство содержит источник света, фотоприемник, стеклянные микрошарики и открытую сверху емкость. При этом стеклянные микрошарики размещены в открытой сверху емкости горизонтально расположенным слоем, исключающим прямое попадание светового потока от источника света на дно емкости. Фотоприемник установлен над центром емкости, а источник света располагается под острым углом к вертикальной оси с возможностью изменения угла наклона. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх