Устройство для определения пропускательной ,поглощательной и отражательной способности полупрозрачных материалов
11) 587344
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социал исти меских
Рес ублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву
2 (22) Заявлено 09.03.76 (21)2334912/18-25 (51) М. Кл.
С,01 Z Ы32 с присоединением заявки №
Гооудврственный квинтет
Совета Мнннотров СССР во делом нзооретеннй и открытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 01 78 Бюллетень №.1 (53) УДК 536.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 11.01.78 (72) Авторы изобретения
В. Г. Горшенев и Л, Я. Падерин (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОПУСКАТЕЛЬНОЙ, ПОГЛОШАТЕЛЬНОЙ И ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ СГ!ОСОБНОСТИ
ПОЛУПРОЗРАЧНЫХ МА ТЕРИАЛОВ
Изобретение относится к устройствам, предназначенным для тецлэфизических исследований, в частности для определения пропускательной, поглошательной и отражательной способности полупрозрачных материалов. 5
Известно устройство для определения пропускательной способности, сэдержашее источник излучения и регистрирующий прибор. В этом устройстве излучение or источника проходит через исследуемый материал !О и эталон, например воздух, и по этнэшению интенсивностей двух црэходящих лучистых потоков определяется прнпускательная сно-: с.обность образца (1(.
Недостатки устройства сэстэят в том, 15 чт.о для определения пропускательной способности необходимо иметь данные этражательной способности образцэв и, кроче того не учитывается собственное излучение образцов. 20
Наиболее близким. к предложенному является устройство для определения прэпус кательной, поглощательной и отражательной способности 1 2, содержащее источник излучения, датчики температуры, регистрируюший прибор и нагревательный элемент, предназначенный также для крепления исследуемого образца. С помощью атого устройсгаа проводят последовательно четыре измерения интенсивности лучистых поток и из
) сопоставления полученных результатов находят прэпускательную способность исследуем эгэ образца.
Недостатками устройства являются длительность процесса измерения и значительные пэгрешности при определении характеристик образцов.
Пель изобретения - повышение точности и сокращение времени эксперимента.
Поставленная цель дэстнгаетса тем,, что в предложенном устройстве за исследуемым образцом установлены две пластины. длиной с! 4 ЯД . на расстоянии и = ОДе1
or исследуемого образца, где Д вЂ” длина
О исследуемого образца. Пластины имеют различные покрытия, отличающиеся =между собой отношением AQg где Pg — поглошательная способность пластин по отношению к излучению источника, Q — их излучательная способность. По результатам изме587344 рения температуры пластин определяются оптические характеристики исследуемого образца., На чертеже приведена схема предложеннрго устройства для определения пропуска 5 тельной, поглощательной и отражательной способности полупрозрачных материалов.
Устройство содержит источник излучения
1, регистрирующий прибор 2, датчики температуры 3, пластины 4 длиной Д „4 Q,3, ct установленные параллельно образцу 5 на расстоянии )r ® 0,1с(„от него, где d длина образца. Образец 5 для испытаний выбирается достаточно тонким, чтобы можно было считать его температуру в процес-, се облучения однородным лучистым потоком постоянной по объему.
Устройство, работает следующим образом.
И процессе эксперимента через исследуемый образец пропускается лучистый ноток известной интенсивности E и измеряется температура пластин, Имея в виду что эк сперимент проводится в вакуумной камере, стенки которой охлаждены до криогенных температур, уравнения теплового баланса для пластин записываются в виде:
ДЫЕ6ФС2Eñîá =2ЕУбт, У
4 где А в, A2> — поглощательная способность покрытий на пластинах по отношению к излучению источника;
- интенсивность прошедше-, го . через образец излу-, чения; . й< о(- поглощвтвльная способнос» ь покрытий на пластинах по отношению к собственному излучению образца;
Е, g - интенсивностh 006orBBH ного излучения образца;
Я f - и@пучагельная сн покрытий на пластинах; 4S
"7«T< — температура плас тин
-Ь >»»» цостоянная Стефана6=5 Ь7 !О
» » р, грс»»)- Больцмана
Учитывая, что образец и пластины излучают в инфракрасном спектре, нетрудно по- Ж добрать покрытия, у которых О»
oc = Я„.Тогда иэ решения уравнений (1,2) находят гЕ,Е2 (т -т2) б
А 4
26(А Я Т2-AggEP g) . (, ) .А»5 2 26 4
Из выражений (3,4) следует: для того чтобы система уравнений (1,2) имела решение, оптические характеристики покрытий на пластинах должны удовлетворять условию.А / y 42 /Е
Собственное излучение образца является результатом нагрева образна вследствие поглощения падающего на него излучения.
Уравнение теплового баланда образца записывается в виде:
0Е 0В (О» 0З а У М.
-поглошательная способност» исследуемor о образца;
Е - интенсивность излучения, падающего на образец or
1 источника;
Я - излучагельная способность
04 Ф 06 лицевой (обращенной к источнику) и тыльной (обращенной к пластинам) поверхностей образца;
Ч температурй образца.
Ввличкнв $ > в выражевИак (1, 2, 4)
Соб равняв тая
Есоб.аовбто
4 (b) Пропускательная способностЬ образца равняв тся
Е 2а,а Ь(т4-т4)
0S Х06(А»йЕg,-А25Е )
Поглощательная способность образца на основании (4, б, .6) равняется ((A Щ б2"7У. -А2б ЯУ » » )
08(»8 2 " Я 8 4) О тражагельная способность образца находится из соотнощения
% 1А -К
Используя закон Бугера
-к8 .Е 0Э» - Р
А а 01 06 »Е 2 2 28 1 )
0Е.(АИ а АгЕ С) Щ . ак пРавило» в практических случаях
3 Ю, Тогда выражение (7) приводится к виду .
587 344
Составитель А, Кружилина
Редактор Т. Орловская Техред я,давидович Корректор С. Гарасиняк
Заказ 122/31 Тираж 831 Подписное
UHHHEIH Государотвенного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-Зф, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где о «толщйна образца, (- коэффициент поглощения материала, можно получить коэффициенты пропускания и поглощения материала, из которого изготовлен исследуе1 мый образец. Варьируя интенсивность падающего на образец излучения, можно нагревать его до различных температур и, таким образом, получать температурные зависимости коэффициентов.
Устройство позволяет в четыре раза ф быстрее, чем прототип, провести эксперимеи1 так как достаточно однократного измерения температур пластин, чтобы определить про.пуска тельную, поглощательную и отражательную способность образца. При этом точ- 5 ность измерений повышается в 1,5-2 раза.
Ф ормула изобретения
Устройство, для определения пропускатель» ной, поглощательной и отражательной способ,ности цолупрозрачных материалов в вакууме, содержащее источник излучения, датчики температуры, регистрируюший прибор, о тл и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени измерения, в нем. за исследуемым образом относительно излучения источника установлены две пластины, имеющие длину
Д 4 О,id, на расстоянии от исследуемообразца М= О fd t де d© - длина исследуемого образца, и имеющиг покрытия, максимально различающиеся между собой отношением А (g, где А ® - поглошательная способность по отношению к излучению источника, g, - излучательная способность покрытия.
Источники инфо мацки, принятые во внимание при :экспертизе:
1. Тараоев К. И. Спектральные приборы, Изд. "Машиностроение, 1968, с. 232.
2 +urdaR AttrevIca Cerciv c ос еф
1961, 44, р..321.
