Измеритель прозрачности оптических трасс

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 724994

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.10.78 (21) 2675076/18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (51) М. Клз

G 01N 21/02

Государственный комитет (53) УДК 535.242.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Л. Филиппов, А. С. Макаров и В. П. Иванов (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПРОЗРАЧНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ ТРАСС и=я(ов ), 1

Изобретение относится к области оптического приборостроения, может быть использовано для исследований спектральных характеристик прозрачности различных аэродисперсных систем в области спектра от 0,5 до 12 мкм.

Известен измеритель прозрачйости атмосферы, содержащий источник излучения, модулятор, диафрагму, плоские зеркала, направляющие свет в рабочий и контрольный каналы, отражатель, приемное зеркало, расположенное вблизи центра кривизны отражателя (1).

Однако он имеет большие габариты, не обеспечивает перехвата всего светового потока и не позволяет получить достатбчную точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель прозрачности оптических трасс, содержащий источники излучения и приемную систему, включающую сканирующее зеркало, блоки калиброванных оптических ослабителей и светофильтров, фотоприемник, а также рабочий и контрольный каналы, включающие плоские зеркала, зеркальные конденсоры, диафрагмы и выходные объективы, причем рабочий канал имеет отражатель в виде сферического зеркала, вблизи центра кривизны которого помещено приемное зеркало (2).

Недостатком известного измерителя является ограниченная надежность и точность измерений, поскольку сечение светового пучка после выходного объектива имеет вид кольца, на оптических трассах большой протяженности наблюдается эффект «дрожания» светового пучка, вызванный турбулентностью, что приводит к частичному его виньетированию приемной системой и сни<О жает точность измерения. Кроме того, процесс юстировки рабочего канала осложняется тем, что фотоприемник выходит из поля зрения приемного зеркала, и снижает надежность работы прибора.

Целью изобретения является повышение надежности и точности измерений.

Указанная цель достигается-тем, что устройство дополнительно снабжено установленным перед фотоприемником конденсором, толщина которого выбрана из соотно- шения: где Я вЂ” радиус кривизны, h, Й, — показатели преломления материала конденсора н воздуха соответственно, причем оптические оси конденсора, оптических ослабителей и светофильтров наклонены к оптической оси приемного зеркала и

724994 плоским направляющим зеркалам, располо- женным в рабочем канале между выходным объективом и отражателем.

На чертеже представлена принципиальная схема измерителя прозрачности оптических трасс.

Он содержит источник излучения 1, оптическую систему рабочего канала, включающую плоское направляющее зеркало 2, конденсор с зеркалами 3 и 4, диафрагму 5, выходной объектив с линзами 6 и 7 и зеркалами 8 и 9, плоское направляющее зеркало

10, отражатель 11, приемное зеркало 12, блок интерференционных светофильтров 13, оптическую систему контрольного канала, включающую плоское направляющее зеркало 14, конденсор с зеркалами 15 и 16, диафрагму 17, выходной объектив с зеркалами

18 и 19, плоские направляющие зеркала 20 и 21, сканирующее зеркало 22, блок калиброванных оптических ослабителей 23, конденсор 24, фотоприемник 25.

Устройство работает следующим образом.

Свет от источника излучения 1 с помощью плоского направляющего зеркала 2 направляется в рабочий канал. Зеркальный конденсор с зеркалами 3 и 4 фокусирует излучение в плоскости диафрагмы 5, совмещенной с фокусом выходного объектива с линзами 6 и 7 и зеркалами 8 и 9. Слаборасходящийся световой поток, вышедший из выходного объектива, с помощью плоского направляющего зеркала 10 поступает в оптическую трассу, перехватывается отражателем 11 и после небольшого смещения проходит измерительный участок, приемное зеркало 12, блок интерференционных светофильтров 13, блок калиброванных оптических ослабителей 23 и фокусируется конденсором 24 на фотоприемник 25. В контрольном канале свет от того же источника

1 плоским направляющим зеркалом 14 направляется в зеркальный конденсор с зеркалами 15 и 16, который собирает световой поток в плоскость диафрагмы 17, и выходным объективом с зеркалами 18 и 19 с помощью плоских зеркал 20, 21 и сканирующего зеркала 22, пройдя блоки интерференционных светофильтров 13 и калиброванных оптических ослабителей 23, конденсор 24, фокусируется на фотоприемник 25.

Изобретение позволяет улучшить юстировку рабочего канала, что повышает надежность измерений. Кроме того, по сравнению с известным измерителем прозрачности ошибка измерений, связанная с виньетированием светового потока приемной системой, снижается примерно вдвое.

Формула изобретения

Измеритель прозрачности оптических трасс, содержащий источник излучения и приемную систему, включающую сканирующее зеркало, блоки калиброванных оптических ослабителей и светофильтров, фотоприемник, а также рабочий и контрольный каналы, включающие плоские зеркала, зеркальные конденсоры, диафрагмы и выходные объективы, причем рабочий канал имеет отражатель в виде сферического зеркала, вблизи центра кривизны которого помещено приемное зеркало, о тл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерений, оно дополнительно снабжено установленным перед фотоприемником конденсором, толщина которого выбрана из соотношения

d =Я 1+ 0,8.—, зО где R — радиус кривизны;

h, hp — показатели преломления материала конденсора и воздуха соответственно, причем оптические оси конденсора, оптических ослабителей и светофильтров наклонены к оптической оси приемного зеркала, и плоским направляющим зеркалом, расположенным в рабочем канале между выходным объективом и отражателем.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Филиппов В. Л. и др. Аппаратура для спектральных исследований закономерностей ослабления видимой и ИК-радиации в

45 приземном слое воздуха, )Курнал прикладной спектроскопии, т. 22, вып. 4, 1975, с. 766 — 771.

2. Филиппов В. Л. и др, Полуавтоматический регистратор ослабления видимого и

50 инфракрасного излучения в окнах прозрачности атмосферы, журнал прикладной спектроскопии, т. 23, вып. 5, 1975, с. 935—

939 (прототип).

724994

Составитель К. Рогожин

Техред А. Камышникова

Редактор Н. Коляда

Корректор 3. Тарасова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 147/10 Изд. Ме 218 Тираж 1033 Подписное

НПО «Покск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5