Способ определения малых концентраций молекул летучих веществ в газовой среде



 


Владельцы патента RU 2510014:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) (RU)

Изобретение относится к оптике и аналитической технике и может быть использовано для определения наличия следовых количеств летучих веществ, вызывающих поверхностную оптическую сенсибилизацию галоидного серебра. Способ основан на измерении параметров поверхностного плазмонного резонанса и определении по ним концентрации летучих веществ. После воздействия света на слой галоидного серебра и образования в его микрокристаллах центров скрытого изображения этот слой подвергается фотографическому проявлению. Изобретение позволяет повысить чувствительность сенсора до величин порядка 106-1010 см-3.

 

Изобретение относится к оптике и аналитической технике и может быть использовано для определения наличия следовых количеств летучих веществ.

Проблема определения следовых (т.е. предельно малых) количеств летучих веществ приобрела в последние годы острый характер. Это связано, прежде всего, с обнаружением взрывчатых и наркотических веществ. Могут быть и другие приложения.

Самый древний естественный способ обнаружения веществ - с помощью обоняния. Как известно, обоняние весьма специфично, и чувствительность зависит от определяемого вещества. Также давно известно, что различные существа сильно различаются по чувствительности обоняния, причем обоняние человека не самое чувствительное. Так чувствительность человека к изомеру тринитробутилтолуола составляет до ~107 молекул/см3, собаки к молекулам масляной кислоты - ~104 молекул/см3, а самца бабочки тутового шелкопряда к феромонам самки - ~100 молекул/см3 [1]. К уксусной же кислоте, одного из летучих компонентов героина, чувствительность обоняния человека составляет ~5×1013 молекул/см3, а собаки - ~5×105 молекул/см3 [2].

Для обнаружения этих веществ кроме собак применяются технические средства в виде приборов на основе физических и физико-химических средств. Чувствительность современных способов приборного определения следовых количеств летучих веществ находится на уровне ~109 молекул/см3 [2]. Поэтому делается вывод, что в обозримом будущем собаки незаменимы.

В [3] обнаружено изменение угла возбуждения поверхностного плазмона в трехслойной тонкой пленочной структуре Ag - Al2O3 - AgI при оптической сенсибилизации Арсеназо III. Там же указаны возможности применения этого эффекта для поиска в окружающей среде малого количества молекул, вызывающих сенсибилизацию галоидного серебра к действию света.

Суть эксперимента состояла в следующем. Для проведения эксперимента была приготовлена трехслойная тонкопленочная структура серебро - оксид алюминия - йодистое серебро (Ag - Al2O3 - AgI). В процессе эксперимента диэлектрическая постоянная внешней пленки (AgI) регистрируется методом нарушенного полного внутреннего отражения по схеме Кречмана. При этом в реакционной камере с атмосферным воздухом при комнатных параметрах атмосферы и температуре проходила сублимация кристаллов красителя Arsenazo III, молекулы которого адсорбировались на поверхности нанокристаллов йодистого серебра. Затем поверхность освещается излучением He-Ne лазера с длиной волны 543,5 нм. В результате на поверхности нанокристаллов AgI образовывались кластеры серебра размером порядка 50×50 нм2. Кластеры регистрировались атомно-силовым микроскопом. С появлением этих кластеров связывается вызванное ими изменение резонансного угла поверхностного плазмонного резонанса. Следует отметить, что концентрация молекул Арсеназо в воздухе в описанном эксперименте была достаточно высока. Процент образовавшегося металлического серебра был достаточно высок. Для работы же сенсоров всегда желательна чувствительность к малым концентрациям летучих веществ. Этот метод положен в основу заявляемого изобретения и поэтому может считаться его прототипом.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является значительное, на несколько порядков, повышение чувствительности способа и доведение чувствительности до предельных значений.

Задача решается следующим образом.

Процессы, происходящие в нанокристаллах йодистого серебра, аналогичны процессам, происходящим в нанокристаллах фотографических эмульсий. Хотя в [3] о концентрации тестируемого компонента (ТК) никаких сведений не приводится, однако по описанию эксперимента (содержание в замкнутой камере с сублимирующим порошком в равновесных условиях) можно судить, что она была достаточно высока. Следует отметить, что соответствие давления насыщенных паров для ряда твердых веществ и концентрации молекул при комнатной температуре составляет: нафталин - 0.05 Торр, 1.61×1015 см-3, ртуть - 0.002 Торр, 6.46×1013 см-3, вольфрам для 2200°C - 1×10-7 Торр, 1.17×109 см-7. Для наблюдения эффекта необходимо выделение достаточно большого количества серебра. Поэтому представляется возможным, во-первых, сильно понизить экспозицию до уровня, обеспечивающего образование центров скрытого изображения и, во-вторых, в нанокристаллах, содержащих центры скрытого изображения, осуществить практически полностью восстановление металлического серебра с помощью фотографического проявления, что обеспечит значительный отклик поверхностного плазмонного резонанса (ППР). Это увеличит на несколько порядков чувствительность способа.

Сенсор может быть того же типа, как в описании прототипа, т.е. иметь по крайней мере, 3 слоя: зеркальный серебряный, защитный (например, оксид алюминия), из галгенида серебра (например, иодида). Измерения могут проводиться таким же образом, как в прототипе, но последовательность действий должна быть дополнена фотографическим проявлением. При измерениях определяются параметры поверхностного плазмонного резонанса, т.е. резонансный угол для какой-либо длины волны либо резонансная длина волны при каком-либо угле. Готовый сенсор с измеренным резонансным углом вводится в контакт с тестируемым газом. Сразу или через некоторое заданное время (чтобы молекулы уже адсорбировались) включается актиничное излучение (т.е. свет с длиной волны, которая возбуждает молекулы), которое воздействует на молекулы. Тестируемые молекулы должны либо прямо, либо через подобранную последовательность реакций с другими адсорбированными на поверхности нанокристаллов молекулами, передавать возбуждения нанокристаллам галогенида серебра. После проведенного в течение заранее определенного времени экспозиции сенсор проявляется в соответствующем проявителе и далее в измерительном приборе измеряется резонансный угол. По смещению резонансного угла по известным, заранее полученным характеристикам определяется концентрация молекул ТК в пробе воздуха. Оценки чувствительности приводятся ниже.

Таким образом, в заявляемом изобретении предлагается увеличить чувствительность способа на несколько порядков за счет дополнения этого процесса обычным химическим проявлением слоя йодистого серебра до образования массивных кластеров серебра при таких экспозициях, когда в значительном числе нанокристаллов на ранних стадиях облучения образуются скрытые изображения. Это утверждение основано на том, что для образования скрытого изображения достаточно образования кластеров из нескольких атомов серебра (3-6 атомов) [4-5]. Таких кластеров явно не достаточно для обнаружения их способом измерения резонансного угла поверхностного плазмонного резонанса, поскольку при таких концентрациях серебра изменения оптических характеристик слоя будут ничтожны. При проявлении в кристаллах на базе скрытого изображения будут увеличиваться кластеры серебра. В результате оптические свойства сенсора изменятся значительно и их можно будет измерить методом плазмонного резонанса. К тому же за счет проявления можно перевести в металлическое серебро все галоидное серебро, а не небольшую его часть, как в прототипе.

В основу простейшей оценки положим следующие моменты. Характерный размер площади кластера в [1] 1.5×103 нм2. При однослойном покрытии этой площади атомами серебра со средним расстоянием между атомами равным размеру ячейки серебра (0.4 нм), на этой площади разместится 9×,103атомов. Среднее число слоев нанокристаллов в пленке составляет 3, т.е. средняя толщина нанокристалла 5 нм. При средней толщине слоя кластера около 6 атомов толщина кластера составляет около половины толщины нанокристалла. Т.о., среднее число атомов в кластере составит 5.7×104. В центре скрытого изображения содержится 3 атома серебра. Тогда нетрудно видеть, что при неполном проявлении, таком, что возле центра скрытого изображения образуется кластер серебра такого же размера, как в прототипе, чувствительность повышается в 2×104 раз. Если же проявлять до полного восстановления серебра в нанокристаллах с центрами скрытого изображения, то нетрудно увидеть, что объем кластера серебра должен увеличиться более чем на порядок и увеличение чувствительности составит до 105 раз. Существенную роль в процессах образования центров скрытого изображения играют несовершенства кристаллической решетки. Для кристаллов без дефектов собственная светочувствительность вообще может отсутствовать. В области желатиновых эмульсий хорошо проработаны вопросы сенсибилизации. При этом известно, что важную роль играют агрегаты адсорбированных на поверхности кристалла молекул сенсибилизатора.

Желатина кроме пассивной роли удержания твердых зерен галоидного или металлического серебра играет и активную роль при образовании скрытого изображения в галоидном нанокристалле и переводе его в металлическое серебро [4-5]. В этом состоит отличие описываемого эксперимента от обычной серебряной фотографии. Однако в [3] показано, что металлическое серебро образуется в условиях эксперимента и без желатины.

В случае использования этого устройства в качестве сенсора малого количества примесей воздуха более логичной представляется схема измерений, моделирующая очевидный процесс анализа, например воздуха. Сенсор, не имея на поверхности адсорбированных тестируемых молекул, помещается в атмосферу, содержащую определяемый сенсибилизирующий компонент в небольших количествах. Т.о., в отличие от условий [3] в начальный момент времени адсорбированных молекул на поверхности сенсора нет. Сразу включается актиничное излучение, вызывающее восстановление серебра в нанокристаллах. Далее оцениваем, какую минимальную концентрацию и за какое время может почувствовать сенсор.

Рассмотрим 2 варианта работы схемы. Один вариант - с адсорбцией, когда сенсибилизирующие молекулы передают нанокристаллам возбуждение, полученное от излучения только в адсорбированном состоянии. Этот случай соответствует процессам, происходящим в обычным фотографических эмульсиях, и описанию эксперимента в [3]. В этом случае надо определять число адсорбированных молекул сенсибилизатора, которое может изменяться в процессе измерений. Будем рассматривать и другой предельный случай - полное отсутствие адсорбции, возбужденные молекулы сенсибилизатора, ударившись о поверхность кристалла сенсора, с некоторой вероятностью η передают кристаллу возбуждение в момент удара о его поверхность. В этом случае надо подсчитать число ударяющихся о кристаллы возбужденных молекул и возможность ее дезактивации при столкновении ее с молекулами воздуха и время пробега молекулы сенсибилизатора, свободного от столкновений.

Оценка чувствительности способа базируется на основных положениях молекулярно-кинетической теории. При этом средняя длина пробега молекул Арсеназо в воздухе между дезактивизационными столкновениями с молекулами воздуха составляет λArs=2,8 нм. В равновесном состоянии при W~50 мВт/см2 у поверхности будет возбуждено 73% молекул. Т.о., при больших плотностях мощности при оценках примем, что возбуждены практически все молекулы.

Скрытое изображение получается, если в одном кристалле образуется 3 или более возбуждений 3 [4-5]. Обеспечивают это молекулы сенсибилизатора, адсорбированные на поверхности кристалла. Рассматриваем случай полной адсорбции молекул, подходящих к поверхности. Тогда у поверхности концентрация молекул Арсеназо близка к нулю. На некотором расстоянии L от поверхности каким либо способом поддерживается концентрация n. На 1 см2 располагается nkr=1010 нанокристаллов. Таким образом, предельно малая измеримая концентрация составляет

n = 3 α 3 n k r V A r s t L λ A r s , ( 1 )

Где VArs=20 м/с - средняя скорость молекул Арсеназо при α=0,001, L≈1 см и t≈600c n≈1010 см-3.

Можно не поддерживать постоянное значение концентрации молекул Арсеназо. Тогда минимально определимая концентрация составит

n A r s = N m α 3 d 2 2 D t = N m α 3 n k r 2 D t , ( 2 )

где Nm=3 - среднее число адсорбированных на одном кристалле молекул, Коэффициент диффузии молекул Арсеназо в воздухе D=7.65×103 мкм/с=7.65×10-5 см2/с, α=0.01 - доля кристаллов, имеющих скрытое изображение. Оценки показывают, что при проведении процесса в течение 1 с чувствительность составляет 5.23×1011 см-3, за 10 с - 1.65×1011 см-3, за 10 мин - 2.13×1010 см-3. Чувствительность может быть повышена в результате увеличения средней площади составляющих чувствительный слой нанокристаллов йодида серебра. Так, увеличивая площадь нанокристалла на 2 порядка, можно повысить чувствительность на 2 порядка за то же время. Т.о., чувствительность может быть увеличена до 106 см-3 за 10 мин.

При отсутствии адсорбции и передаче возбуждения в нанокристалле при ударах отдельных молекул о поверхность молекулы, находящиеся в слое толщиной порядка λArs (≈2 нм), будут быстро биться о поверхность (время между ударами λArs/ VArs≈10-10), передавая ей возбуждение. Они двигаются по броуновскому механизму. Частица сместится на величину порядка размера кристалла (100 нм) за время t≈10-5 c, покинув при этом его пределы и оставив скрытое изображение (количество ударов, при которых молекула может передать возбуждение одному кристаллу за время нахождения над ним, составляет десятки тысяч). С вероятностью 0.75 молекула за это время перейдет к кристаллу, над которым еще не была, и там также будет передавать возбуждение. Чтобы доля кристаллов со скрытым изображением превысило критическую отметку в α=0,01 из nkr=1010 см-2 за t≈600 с, достаточно несколько молекул в слое толщиной λArs~2.8 нм, что составляет концентрацию около 4·106 см-3.

Таким образом, предложенный способ измерения малых концентраций летучих веществ на основе поверхностного плазмонного резонанса с применением йодида серебра позволяет значительно (на несколько порядков) повысить чувствительность сенсора к находящимся в воздухе фотосенсибилизирующим йодид серебра веществам с помощью фотографического проявления образующегося под действием света скрытого изображения в нанокристаллах чувствительного слоя. Приведенные оценки показывают возможность достижения чувствительности до концентраций молекул тестируемого вещества порядка 106 см-3 в течение 10 мин. Приведенные оценки показывают возможность достижения чувствительности, достаточной для детекции в газовой среде следовых количеств молекул твердотельных и жидких веществ, содержащихся в почве, рудных месторождениях, и при производстве сверхчистых материалов

Литература

1. Большая Советская энциклопедия. 3-е изд., статья Обоняние.

2. Федоров Ю.А. Индикация наркотических веществ//Специальная техника. 2001. №5.

3. С. В.Виноградов, М.А.Кононов, В.В.Савранский, С.И.Валянский, М.Ф.Урбайтис. Влияние оптической сенсибилизации на поверхностный плазмонный резонанс. Квантовая электроника, 33, №8 (2003), с.711-713.

4. К.В.Чибисов, Общая фотография, М., Искусство, 1984, 446 с.

5. Дж.У.Митчелл, Успехи физических наук. Фотографическая чувствительность, т.67, (1959), вып.2, с.293-337, вып.3, с.505-541.

Способ определения малых концентраций молекул летучих веществ в газовой среде, вызывающих поверхностную оптическую сенсибилизацию галоидного серебра к действию света, основанный на измерении параметров поверхностного плазмонного резонанса и определении по ним концентрации летучих веществ в тестируемой газовой среде, отличающийся тем, что после воздействия света на слой галоидного серебра и образования в его микрокристаллах центров скрытого изображения этот слой подвергается фотографическому проявлению.



 

Похожие патенты:

Способ включает освещение образца, регистрацию отраженного излучения, усреднение измерений по различным точкам образца. Выбирают углы освещения образца исходя из углов наблюдения βi=αi/2, где αi - угол наблюдения i-го фотоприемника, включая αi=0.

Изобретение относится к оптическому устройству для обеспечения нераспространяющегося излучения, в ответ на падающее излучение, в объеме регистрации, который содержит целевой компонент в среде, причем, по меньшей мере, один плоскостной размер (W1) объема регистрации меньше дифракционного предела.

Изобретение относится к системе биодатчика на основе нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). .

Изобретение относится к области измерений неоднородностей поверхностей гетероструктур. .

Изобретение относится к оптическим методам контроля поверхности металлов и полупроводников в терагерцовом диапазоне спектра и может найти применение в технологических процессах для контроля толщины и однородности тонкослойных покрытий металлизированных изделий и полупроводниковых подложек, в методах по обнаружению неоднородностей (на) проводящей поверхности, в инфракрасной (ИК) рефрактометрии металлов для определения их диэлектрической проницаемости, в ИК сенсорных устройствах и контрольно-измерительной технике.

Изобретение относится к микроэлектронному сенсорному устройству и способу для обнаружения целевых компонентов, например, биологических молекул, содержащих частицы-метки.

Изобретение относится к области технической физики, в частности к фотометрии и спектрофотометрии, и может быть использовано для измерения абсолютных значений коэффициентов отражения зеркал, особенно зеркал, обладающих высоким коэффициентом отражения.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к фотометрии и спектрофотометрии и предназначено для измерения абсолютного значения коэффициента отражения зеркал со сферической или параболической формой поверхности.

Изобретение относится к способу и устройству для исследования материала образца с помощью матрицы световых пятен (501) подсветки образца, создаваемых затухающими волнами.

Изобретение предназначено для определения целевого вещества в исследуемой области. Сенсорное устройство (100) содержит сенсорную поверхность (112) с исследуемой областью (113) и контрольной областью (120), а также контрольный элемент (121), размещенный в контрольной области (120). При этом контрольный элемент (121) адаптирован для защиты контрольной области (120) от целевого вещества (2), так чтобы свет, отраженный в контрольной области (120), при условии полного внутреннего отражения оставался не подвергнутым воздействию за счет присутствия или отсутствия целевого вещества (2). Это позволяет измерять свойство, обычно интенсивность света, отраженного на контрольную область (120), независимо от присутствия или отсутствия целевого вещества (2), что может быть использовано для выполнения улучшенной коррекции света, отраженного в исследуемой области (113). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к микроскопии и может быть использовано в биологии, медицине, машиностроении, оптическом приборостроении для исследования фазовых объектов. Технический результат - уменьшение уровня когерентных шумов, снижение требований к юстировке интерферометра, повышение стабильности результатов измерений, повышение точности измерений. Согласно способу интерференционной микроскопии исследуемый микрообъект освещают некогерентным излучением, которое используют для формирования увеличенного изображения микрообъекта в передней фокальной плоскости 4f оптической системы, делят излучение с помощью светоделителя из двух идентичных призм Дове, склеенных по основаниям призм, и направляют оба пучка на одно плоское зеркало. Пучок, который прошел через обе призмы Дове, пропускают через точечную диафрагму. После обратного прохода через светоделитель оба пучка излучения направляют на уголковый отражатель и регистрируют исходное интерференционное изображение, а затем многократно смещают светоделитель и уголковый отражатель вдоль направления, перпендикулярного основаниям призм. При этом изменяется фаза интерференционных изображений по отношению к исходному и регистрируется набор интерференционных изображений, по которому методом фазовых шагов вычисляют двумерное распределение оптической разности хода излучения, прошедшего через микрообъект. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оперативного обнаружения утечек нефтепроводов, разливов нефти и нефтепродуктов на земной поверхности. Задачей изобретения является создание способа определения загрязнений нефтепродуктами земной поверхности. Дистанционный способ обнаружения нефтяных загрязнений на земной поверхности включает облучение земной поверхности в ультрафиолетовом диапазоне на длине волны возбуждения и прием флуоресцентного излучения. В отличие от известных методов для зондирования земной поверхности регистрируют нормированную интенсивность флуоресцентного излучения I(λ1), I(λ2), I(λ3) трех узких спектральных диапазонах с центрами на длинах волн λ1, λ2, λ3, выбранных по данным экспериментальных измерений из условия максимальной вероятности правильного обнаружения нефтяных загрязнений. О наличии нефтяного загрязнения судят по выполнению пороговых соотношений: Технический результат - создание способа определения загрязнений нефтепродуктами земной поверхности. 3 ил., 2 табл.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении альбедо земной поверхности. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют развороты солнечной батареи (СБ) космического аппарата (КА), движущегося по околокруговой орбите вокруг Земли, выполняемые на двух последовательных витках орбиты, измерение значений тока от СБ и определение по ним значения альбедо земной поверхности. Дополнительно измеряют высоту орбиты КА, определяют угол Q полураствора видимого с КА диска Земли, на первом витке орбиты разворачивают СБ до совмещения нормали к рабочей поверхности СБ с направлением в зенит к моменту времени, когда угол между радиус-вектором КА и направлением на Солнце≤Q, и в данный момент времени измеряют значение тока от СБ I1, на следующем витке орбиты разворачивают СБ до совмещения нормали к рабочей поверхности СБ с направлением в надир к моменту времени, отстоящему от первого момента на время периода обращения КА, и в данный момент времени измеряют значение тока от СБ I2, определяют и фиксируют значение средней высоты Солнца над плоскостью местного горизонта в упомянутые моменты времени hS с последующим определением значения альбедо земной поверхности для фиксируемого значения высоты Солнца. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении альбедо земной поверхности. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для этого осуществляют развороты солнечной батареи (СБ) космического аппарата (KA), движущегося по околокруговой орбите вокруг Земли, измерение значений тока от СБ и определение по ним значения альбедо земной поверхности. Дополнительно измеряют угол между направлением на Солнце и плоскостью орбиты KA β. Определяют момент времени прохождения подсолнечной точки витка орбиты tS. Разворачивают СБ до совмещения нормали к рабочей поверхности СБ с направлением в зенит и измеряют ток от СБ I1. Разворачивают СБ до совмещения нормали к рабочей поверхности СБ с направлением в надир и измеряют ток от СБ I2. Измерения тока от СБ выполняют в моменты времени соответственно t 1,2 = t s ∓ Δ t 2 , где Δt - длительность разворота СБ на 180° вокруг оси, параллельной плоскости СБ. Определяют и фиксируют значение высоты Солнца над плоскостью местного горизонта в упомянутые моменты измерения токов от СБ. 1 ил.

Изобретение относится к космической технике. Способ определения альбедо земной поверхности включает развороты солнечной батареи (СБ) космического аппарата (КА), движущегося по околокруговой орбите вокруг Земли, измерение значений тока от СБ и определение по ним значения альбедо земной поверхности. Дополнительно измеряют высоту орбиты КА, по которой определяют угол полураствора видимого с КА диска Земли Q. Выбирают интервал времени, продолжительность которого равна длительности разворота СБ на 180° вокруг оси, параллельной плоскости СБ, и в течение которого угол между радиус-вектором КА и направлением на Солнце ≤Q. К моменту начала упомянутого интервала времени разворачивают СБ до совмещения нормали к рабочей поверхности СБ с направлением в зенит и измеряют значение тока от СБ I1. Разворачивают СБ до совмещения нормали к рабочей поверхности СБ с направлением в надир и измеряют значение тока от СБ I2. Фиксируют диапазон значений высоты Солнца над плоскостью местного горизонта в упомянутом интервале времени. Значение альбедо определяют по формуле. Изобретение позволяет определять альбедо для различных фиксируемых диапазонов изменения угла падения солнечной радиации на отражающую поверхность за время разворота СБ на 180°. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к измерительным устройствам, и может быть использовано не только для исследования свойств материалов, но и точности исследования износа трущихся поверхностей. Устройство содержит оптическую схему, включающую световод, осветительную систему со светодиодом, регистрирующую систему, состоящую из линзы и фотоприемника, связанные с блоком питания и управления через электронную систему, состоящую из усилителя и микропроцессора, связанные с индикатором и интерфейсом ЭВМ, и выполненную на валу лунку износа, выполняющую функцию базового участка. Устройство дополнительно содержит второй световод. Один световод, неподвижный, установлен во втулке, а другой, подвижный, установлен в валу. Оба световода предназначены для исследования износа лунки, выполненной на внутренней поверхности втулки, и износа лунок и базового участка на внешней поверхности вала, а для превращения отраженного светового потока в электрический сигнал они связаны через осветительную и регистрирующую системы оптической схемы с электронной системой и через блок питания и управления, выполняющий функцию управления режимом работы импульсного светодиода с перестраиваемой длиной волны осветительной системы. Осветительная система дополнительно снабжена линзой, регистрирующая система - светофильтром и линзой, и обе системы дополнительно снабжены установленным в них светоделителем. Технический результат: расширение возможностей, повышение точности исследования износа трущихся поверхностей и сокращение времени исследования. 3 з.п. ф-лы, 5 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.

Изобретение относится к области научно-измерительного оборудования, применяемого для идентификации и комплексного анализа физико-химических свойств многокомпонентных жидкостей. Идентификация и контроль показателей качества жидкостей проводится по индивидуальным особенностям процесса развития и релаксации термокапиллярного отклика. Устройство содержит считывающий лазер (мощность десятые доли мВт), экран, на который проецируется термокапиллярный отклик, телекамеру и горизонтальную кювету с пробой жидкости, в дно которой герметично встроен проникающий сквозь дно кюветы металлический теплопроводящий элемент. Тепловые импульсы в жидкости генерируются при облучении светопоглощающей нижней поверхности теплопроводящего элемента пучком индуцирующего лазера, мощность которого составляет десятки мВт. Изобретение позволяет повысить точность и воспроизводимость результатов измерений. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и касается способа оценки световозвращающей способности стеклянных микрошариков для горизонтальной дорожной разметки. Для измерения световозвращающей способности стеклянные микрошарики засыпают в оптически прозрачный сосуд. Устанавливают сосуд со стеклянными микрошариками между источником светового потока и фотоприемником. Воздействуют на стеклянные микрошарики, расположенные в оптически прозрачном сосуде, световым потоком от источника света и измеряют величину светового потока после его прохождения через слой стеклянных микрошариков. Технический результат заключается в упрощении способа, повышении скорости и точности измерения. 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Наверх