Устройство для измерения спектральных характеристик имитаторов звезд Советский патент 1985 года по МПК G01J1/28 

Изобретение относится к фотометрии, а именно к устройствам для изме рения имитаторов слабых потоков излучения, например звезд, используемых в космических исследованиях и на вигации. Цель изобретения - повышение точности измерений при одновременном упрощении конструкции. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство, вид сверху. Устройство для измерения спектральных характеристик имитаторов звезд содержит измеряемый имитатор I звезд, объектив 2, диспергирующий элемент 3, например монохроматор. За выходной щелью манохроматора установ лены фотоприемное 4 и регистрирующее 5 устройства. Под углом Cf к оптической оси уйтройства установлено основание 6, на котором размещены образцовый источг ник 7 и дополнительная оптическая система, состоящая из последовательно установленных и оптически связанных первого плоского зеркала 8, вогнутого зеркала 9, второго плоского зеркала 10 и полевой диафрагмы П. Оптический ослабитель 12 может фиксироваться в двух положениях (одно из них показано пунктиром), при этомНормаль к его поверхности совпа дает с оптической осью дополнительной оптической системы. Устройство работает следующим образом. В положении, когда оптический ослабитель не мешает оптической связи измеряемого имитатора звезд и объ ектива, регистрируется сигнал от измеряемого имитатора.Излучение от имитатора 1 фокусируется в плоскости вход ной щели монохроматора 3,вызьшает опре деленный сигнал фотоприемного устройства 4 и после усиления регистрируется устройством 5. При этом экран 12 находится в положении показанном пунктиром . В положении, показанном сплошной линией, измеряет ся уже сигнал сравнения (т.е. от образцового источника).Излучение от образцового источника 7 первым плоским зеркалом .8 направляется на вогну тое зеркало 9 и далее вторым плосКИМ зйркгшом 10 возвращается на полевую диафрагму 11, с помощью которой выделяется калиброванный участок тела накала источника. Входной апер-/ турный угол с6 выбирается так, чтобы i неравномерность освещенности на экране не превышала 1%, т.е. vi . 3. Расстояние t от полевой диафраг№1 до оптическогр ослабителя определяется соотношением /д/.одср устанавливающим связь между размерами светьвого пятна на ослабитель 12 и апертурным углом ei. (D - световой диаметр объектива 1 ; ср - угол между оптической ocbio объектива и нормалью к поверхности ослабителя). Перемещением основания 6 добиваются нд выходе регистрирующего устг ройства сигнала, равного с сигналом от измеряемого источника для каждой дгаины волны внутри исследуемого спектрального диапазона. Освещенность .экрана И , следовательно, его яркость обратно пропорциональны . Таким образом, спектральная яркость измеряемого источ-, ника обС-д) может быть рассчитана по. формуле , L о С где L (-j - спектральная яркость образцового источника для,каждой длины волны исследуемого диапазона. Применение в -качестве оптического ослабителя отражающего экрана из молочного стекла позволяет повысить по сравнению с известным устройством точность и стабильность прибора, так как такой экран по коэффициенту отражения близок к ламбертовскому, легко чистится, стоек во времени. Получение равных сигналов от измеряемого и образцового источников также повышает точность измерений, так как позволяет исключить составляющую систематичёской погрешности, обусловленную нелинейностью приемно-регистрирующего тракта. Расположение на одной оси калиброванного участка тела накала образ- цового источника, полевой диафрагмы и центра ослабителя позволяет значительно, упростить конструкцию.. Эксперименты показали, что предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет на 20-30% снизить погрешность измерений и уменьшить трудозатраты на изготовление установки на 50-75%.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. ИМИТАТОРОВ ЗВЕЗД, состоящее из последоратель но установленных и оптически связанных между собой образцового источника, оптического ослабителя, объектива, диспергирующего элемента и фотоприемного устройства, соединенного с регистрирующим устройством, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерений при одновременном упрощении конструкции, оно содержит дополнительную оптическую систему, состоящую из последовательно расположенных и оптически связанных между собой первого плоского зеркала, вогнутого зеркала, второго плоского зеркала и полевой диафрагмы, при этом первое плоское зеркало оптически связано с образцовым источником таким образом, что нормаль к излучающей поверхности тела накала образцового источника совпадает с оптической осью между образцовым источником и первым плоским зеркалом,- дополнительная оптическая система и образцовый источник установлены на общем основа НИИ, снабженном механизмом перемещения вдоль нормали к оптическому ослабителю, оптический ослабитель выполнен в виде отражающего рассеивающего экрана, нормаль к поверхности которого составляет угол ср с оптической осью устройства, оптичес(О кий ослабитель снабжен механизмом перемещения с фиксацией, в двух положениях, при этом первое из них обеспечивает оптическую связь образцового источника, оптического ослабителя и объектива, а второе - непосредственнук оптическую связь измеряемого имитатора звезд и объектива, причем расстояние t от полевой диафрагмы до оптического ослабителя выбирается из соотношения D 1 ot-, costf где ei. - выходная апертура вогнутого зеркала; D - световой диаметр объектива.