Устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения Советский патент 1983 года по МПК C01D1/42 

-TeHHe относится к фото-и раддиоме 1 чИИ и может быть использовано для и:1мсрения относительной спектральной чувствительности приемнико излученнк в оптической области спектра.

Известно устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения, содерх а1дее последовательно расположенные на оптической оси устройства спектральный прибор, например инфракрасный спектрометр типа ИКС-31, сферическое вогнутое зеркало, центр рованное относительно оптической оси, и образцовый приемник излучения. При этом сферическое вогнутое зеркало проецирует выходную щель спектрального прибора на приемники излучения. Измерение относительной спектральной чувствительности исследуемых приемников излучения производится путем сравнения их спектральной чувствительности со сп ектральной чувствительностью образцового приемника для различных длин волн .

Недостатком устройства является невысокая точность измерения, а также экранирование потока излучения фотоприемником.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения, . содержащее последовательно расположенные на оптической оси спектральный прибор, сферическое вогнутое зеркало, наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения 2.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерений, обусловленная тем что вогнутое сферическое зеркало выступает в роли объектива и проецирует выходную щель спектрального прибора на чувствительную площадку фотоприемника. В результате этого при изменении ширины щели меняется размер ее изображения на чувствительной площадке фотоприемника, что приводит к погрешности измерений за счет зональной неоднородности чувствительности указанной площадки. Если же для снижения эа;ой погрешности не изменять ширину щели, то возникает погрешность за счет нелинейности чувствительности приемника. Кроме того, при проецировании выходной щели в плоскость установки приемника форма и размеры пятна засветки ограничивают геометрические размеры чувствительных площадок исследуемых приемников. Это вызвано тем, что выходная щель спектрального прибора имеет форму прямоугольника длиной обычно 15 мм, ширина которой меняется от

0,1 до 5 мм, тогда как чувствительные площадки большинству приемников излучения квадратные. Во избежание потерь потока излучения выходную ще проецируют на приемную площадку с таким расчетом, чтобы изображение щели вписывалось в приемную площадку. Поэтому такие устройства разрабатываются обычно под определенные размеры приемников. В результате измерений с помощью такого устройства приемников с большими ра мерами чувствительных площадок возникает погрешность измерений за счет их зональной неоднородности. При измерениях же приемников с меньшими размерами чувствительных площадок возникают дополнительные погрешности за счет неопределенности величины потока излучения, падающего на исследуемый приемник,по сравнению с потоком излучения, измеряемым образцовым приемником.

Цель изобретения - повышение точности измерений относительной спектральной чувствительности приемников излучения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения относительной спектральной чувствительности приемников излучения, содержащее последовательно располоЛ(енные на оптической оси спектральный прибор, сферическое.вогнутое зеркало, наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения, дополнительно снабжено выпуклым и вогнутымсферическими зеркалами, последовательно расположенными по ходу пучка между сферическим вогнутым и плоским зеркалами .

На фиг. 1 представлена оптическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - графики потока излучения на поверхности фотоприемников.

Устройство состоит из последовательно расположенных на оптической оси устройства спектрального прибора 1, сферического вогнутого з.еркала 2, дополнительных выпуклого и вогнутого сферических зеркал 3 и 4, наклонно расположенных к оптической оси устройства, плоского зеркала 5, образцового 6 и исслед -емого 7 приемников излучения. Плоско зеркало5 является конструктивным и предназначено для излома оптической оси и более удобного расположения приемников. Вогнутое зеркало 2 через выходную щель спектральвого прибора 1 проецирует на выпуклое зеркало 3 поверхность диспергирующего элемента, например дифракционную решетку. Выпуклое зеркало 3 выполняет роль коллектива, прогибая расходящийся пучок лучей к оптической оси, и тем самым позволяет значительно сократить габариты прследующих компонентов оптической системы. Зеркала 2 и 3 проецируют на вогнутое зеркало 4 изображение выходной щели спектрального прибора, а зеркало 4 оптически сопрягает зеркало-коллектив 3 с чувствительной площадкой приемника б. Таким образом посредством зеркал 2-5 поверхность диспергирующего элемента спектрального прибора оптически сопряжена с поверхностью приемника. В результате этого форма пятна засветки повторяет форму диспергирующего элемента спектрального прибора, которая близка к квадрату, и не зависит от размеров выходной цели.прибора.

Второе преимущество устройства заключается в обеспечении высокой степени равномерности распределения потока излучения по поверхности приемной площадки.

Измерение относительной спектралной чувствительности приемников излучения производится в следующей последовательности.

Вначале измеряют спектральную чувствительность образцового приемника 6 излучения, т.е. производят градуировку всего устройства. Затем

на место образцового приемника б устанавливается исследуемый приемник 7 излучения и производится измерение его спектральной чувствительности в заданнойобласти спектра относительно чувствительности- образцового приемника. Благодаря тому, что вся оптика устройства зеркальная, такие измерения можно проводить во всей оптической области спектра

0 без каких-либо ограничений; ультрафиолетовой, видимой, инфракрасной. Кроме того, меняя ширину выходной щели спектрального прибора, производят строго пропорциональное изменение облученности чувствительной

5 площадки приемника излучения без. изменения формы и структуры пятна , засветки. Это свойство наглядно иллюстрируется графиками потока излучения при ширине щели 5 и 2 мм

0 (фиг. 2 и 3).

Таким образом, фокусировка потока излучения путем проецирования поверхности диспергирующего элемента

5 спектрального прибора на поверхности приемников повышает точность измерений относительной спектральной чувствительности приемников излучения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИЕМНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащее последовательно расположенные на оптической оси спектральный прибор, сферическое вогнутое зеркало, наклоненное к оптической оси, плоское зеркало и образцовый приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно дополнительно снабжено выпуклым и вогнутым сферическими зеркалами, последовательно расположенными по ходу пучка между сферическим вогнутым и плоским зеркалами. сл с U р :о эо эо