Устройство для измерения абсолютного коэффициента отражения Советский патент 1985 года по МПК G01N21/55 

1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для изучения и анализа оптических свойств материалов путем измерения их абсолютного коэффициента отражения, Цель изобретения - повьппение точ ности измерений путем устранения систематической погрешности, связанной с неидентичностью измеритель ного и сравнительного каналов. На чертеже представлена оптическая схема устройства для измерения абсолютного коэффициента отражения, В устройство входит источник 1 излучения, светоделительная система 2, включающая зеркала 3 и 4, зер кало 5, поворотное зеркало 6 и держатель с образцом 7, образующие измерительный канал, блок 8 жестко связанных зеркал 9 и 10, образуюощй сравнительиьй канал, и приемник 11 излучения, общий для обоих каналов. Отражающие поверхности зеркал светоделительНой системы 2 образуют двугранньй угол ji , равный, например, 270, Светоделительная система может вращаться вокруг оси 00 , Зеркало 6 может поворачиваться вокруг оси о , перпендикулярной плоскости падения пучка на зеркало, на угол Id. t где oi - угол падения пучка на данное зеркало, и фиксировать ся в крайних положениях I и II, Блок 8 Зеркал может перемещаться вдоль оси пучка АК или параллельного ему пучка FL, например, по направляющим и фиксироваться в заданны положениях III и IV, При установке поворотного зеркала 6 и блока 8 зер кал в положения I и III длина ход пучка ABCF и AG HF и потери за счет отражения на соответствующих зеркалах 5, 9 и 6,10 в обоих каналах будут одинаковы. При установке данных узлов в положения II и IV длин хода пучка ABCDECF и AKLF в обоих каналах также будет одинаковой, а потери на зеркалах остаются без изменения. Устройство действует следующим образом. Параллельный пучок лучей от источника 1 излучения падает на зерка ло 3 разделительной системы 2 и, отражаясь от него, направляется в измерительный канал Отражаясь от 312 зеркала 5 и поворотного зеркала б, установленного в положении I, пучок падает на зеркало 4 разделительной системы и, отражаясь от него,.направляется на приемник 11,Далее разделительная система поворачивается на 180° вокруг оси 00 и пучок лучей, отражаясь от зеркала 3, направляется в сравнительньй канал, в котором блок 8 зеркал установлен в положении III, Отражаясь от зеркал 9 и 10 блока, пучок направляется на зеркало 4 разделительной системы, отражаясь от которого, поступает на приемник 11, При указанном расположении зеркала 6 и блока 8 зеркал записывают линию 100%-ного отражения. Сигналы, получаемые на выходе приемника обрабатываются стандартными методами и представляются в виде отношения сигнала измерительного канала к сигналу канала сравнения. Переводя зеркало 6 в положение II, вводят в ход лучей держатель с образцом 7, Передвигая блок 8 зеркал в положение IV, уравнивают длину хода пучка в обоих каналах. При таком расположении, аналогично предьщущему, записывают кривуюдля излучаемогообразца 7, Для непосредственной записи кривой необходимо предварительно проверить идентичность каналов по совпадению линии 100%-ного отражения с уровнем на регистрирующем устройстве, соответствующим равенству сигналов в двух каналах. При неидентичности каналов, вызванной из различной юстировкой или другими причинами, в полученные данные необходимо вводить поправку. Для этого, измеренное значение абслютного коэффициента отражения на данной длине волны необходимо разделить не измеренное значение, соответствующее 100%-ному отражению на той же длине волны и умножить на 100%: АгМ 00 о,„ , где f д5. - истинное значение абсолютного коэффициента отражения , % J Р - измеренное значение абсолютного коэффициента отражения, %; р, - измеренное значение абсо10BV. лютного коэффициента отражения, равного 100%, %, 31 в предлагаемом устройстве наличие поворотного зеркала в измерительном канале и блока зеркал в канале сравнения позволяет регистрировать линию 100%-ного отражения, что, в свою оче редь, дает возможность осуществить контроль идентичности измерительного и сравнительного каналов. При идентичности каналов можно непосредственно проводить запись кривых f или, при неидентичности, вводить в измеренные значения соответствующие поправки. Наличие указанных узлов :1 . 4. в предлагаемом устройстве при прочих равных условиях повьппает достоверность получаемых данных. В предлагаемом устройстве образец неподвижен и его размеры не ограничиваются узлами и деталями самого устройства, что позволяет, в отличие от ряда, известных устройств, изучать образцы больших размеров. Наличие в устройстве только отражательных оптических деталей позволяет применять его в широком спектральном диапазоне. 7

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АБСОЛЮТНОГО КОЭФФИЩгеНТА ОТРАЖЕНА, содержащее последовательно установленные и оптически связанные источник излучения, светоделительную систему,, формирующую измерительньш канал с держателем образца и срав- . нительньй канал, при этом каналы включают равное количество зеркал и приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности измерений, зеркало измерительного канала, ближайшее к держателю образца по направлению хода пучка излучения, снабжено механизмом поворота вокруг оси, лежащей в плоскости отражающей поверхности зеркала, перпендикулярной плоскостипадения пучка излучения на данное зеркало и проходящей через край зеркала, с фиксацией в двух крайних положениях, причем угол поворота указанного зеркала равен удвоенному углу d падения пучка излучения на зеркало и выбирается из условия 190 - 2oLi р, где /} - угол падения пучка излучения на образец, при этом 0° /5 90, а зеркала сравнительного канала жестко связаны между собой и снабжены механизмом посту пательного перемещения с фиксацией в двух положениях, соответствующих выравниванию геометрической длины хода пучков в измерительном и сравнительном каналах при поворотах (Л указанного зеркала измерительного канала без параллельного смещения пучка, падающего на светоделительную систему в сравнительном канале. 2. Устройство по п. 1, отл и- чающееся тем, что светоделительная система выполнена в виде бло25 ка двух жестко связанных зеркал, отражающие поверхности которых обраО зуют угол такой, что 180 у ы 360, именнцего ось вращения, совпадающую с осью падающего пучка излучения.

П

И