Устройство для измерения спектральных коэффициентов пропускания и отражения Советский патент 1986 года по МПК G01N21/55 G01N21/59 G01J3/02 

някщей центры отражателей, по направляющей 6 и выведения из пучка по направляющей 9, установленной на направляющей 6. Три зеркала 10, 11, 12 отражателя установлены с возможностью независимого друг от друга разворота и введения в пучок по направляющей 9, расположенной параллельно направлению перемещения карет- ки 16. Проекционная система состоит из поворотного входного зеркала 13

f

Изобретение относится к спектральному приборостроению и может быть использовано при создании спектрофотометров , предназначенных для научных исследований.

Целью изобретения является расширение аналитических возможностей устройства.

На фиг, 1 показана общая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - положение элементов устройства при измерении коэффициентов пропускания; на фиг, 3 - то же, при измерении коэффициентов отражения; на фиг. 4 - то же, при измерении коэффициентов пропускания относительно эталона; на фиг, 5 - то же, при измерении относительных коэффициентов отражения; на фиг. 6 - то же, при измерении многократного отражения и пропускания; на фиг. 7 - То же, при измерении многократного отражения и пропускания с изменением угла падения луча на образец.

Устройство содержит осветительную систему, состоящую из источника 1 монохроматического излучения, зеркала 2 и выходного зеркала 3, которое имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси и перемещения по направляющей 4, отражатель 5, установленный с возможностью разворота вокруг вертикальной оси и перемещени по направляющей 6, которая в свою очередь установлена на каретке, пе ремещающейся по направляющей 4, держатель 7 образцов, установленный с возможностью разворота вокруг вертикальной оси, перемещения по направляющей 6 и выведения из пучка в

и линзы 14, Поворотные зеркала установлены с возможностью перемещения вдоль линии, соединяющей их центры, и перпендикулярной линии, соединяющей отражатели. Отражатели выполнены поворотными относительно осей, перпендикулярных плоскости перемещения несущей их каретки, и установле™ ны с возможностью перемещения вдоль линии, соединяющей юс центры, 1 з„п. ,| 7 ил.

вертикальном направлении, отражатель 8, установленный с возможностью перемещения вдоль линии, соединяющей центры отражателей, по направляющей 6 и вьшедения из пучка по направляющей 9, установленной в свою очередь на направляющей 6, отражатель в виде трех зеркал 10-12, установленных с возможностью независимого друг от друга разворота и введения в пучок по направляющей 9.

Проекционная система состоит из входного зеркала 13 и линзы 14, В качестве приемной системы используется фотометрический шар 15, Отражатели 5 и 8 и держатель 7 образцов установлены на каретке 16.

Устройство может работать в не- сколькшс режимах. В каждом режиме обеспечивается снятие двух отсчетоВ| один отсчет соответствует падающему излучению (,, другой - отраженному IpR кши пропущенному Igt (R и t - коэф41иц1-1енты отражения и пропускания соответственно),

При измерении коэффициентов пропускания: (фиг, 1 и 2) излучение от источника зеркалами 2 и 3 направляется на отражатель 5, от которого падает на образец, установленный в держателе 7, и на отражатель 8, а затем зеркалом 13 направляется через линзу 14 на приемную систему 15, при этом сигнал на выходе последней пропорционален Igt. , Падакидее излучение измеряется при выведенном из пучка образце.

При измерении отражения при вьше- денном из пучка образце излучение зеркапом 3 направляется на отража3

тель 5, от которого падает на отражатель 8 и зеркалом 13 (положение показано пунктиром) направляется в приемную систему 15 через линзу 14. При этом измеряется падающее излучение (, . Затем вводится образец и зеркало 13 разворачивается в положение, показанное на фиг. 3. Луч, отразившись от зерк ала 3 и отражателя 5, падает на образец, и отразившись от него, снова попадает на отражатель 5 от которого направляется на зеркало 13, затем через линзу 14 на приемную систему 15. При этом измеряется отраженное излучение loR. Если коэффициенты отражения отражателей 5 и 8 равны, измеренное значение коэффициента отражения является аб- солютньм.

При измерении коэффициента пропускания относительно эталона излучение зеркалом 3 и отражателем 5 направляется через образец, установленный в держателе 7, на зеркало 13, которое отражает в приемную систему 15 через линзу 14. При развернутых зеркалах 3 и 13 (фиг. 4, пунктир) излучение зеркалом 3 и отражателем 8 направляется через эталон, установленный в держателе 7, и зеркалом 13 через линзу 14 на приемную систему 15.

При измерении относительных коэффициентов отражения (фиг. 5) пучок лучей зеркалом 3 и отражателем 5 направляется на образец отразившись от которого, отражателем 5 и зеркалом 13 направляется через линзу 14 на приемное устройство 15. Сигнал на выходе при этом пропорционален , Измерение отраженного эталоном, установленным в держателе 7, излучения производится при развернутых (показано пунктиром) зеркалах 3 и t3.

При измерении многократного отражения и пропускания (фиг. 6) луч, отразившись от зеркала 3 и дополнительного зеркала 10, проходг т через образец, затем, отразившись от отражателя 5, второй раз проходит через него и дополнительным зеркалом 12 и зеркалом 13 направляется на приемник через линзу 14. Отраженное излучение при этом выводится из пучка дополнительным зеркалом 11 (показано пунктиром), При этом луч дважды проходит через образец, а сигнал на вы29661

ч. г ходе приемника пропорционален Ia

При измерении отражения луч зеркалом 3 и дополнительным зеркалом 10 направляется на образец в держате5 ле 7, отражается на дополнительное зеркало 11, затем снова падает на образец и после второго отражения зеркалами 12 и 13 направляется на линзу 14 и на приемное устройстве 15.

to Сигнал на выходе при этом пропорционален loR, Пропущенное излучение выводится из пучка разворотом отражателя 5 (показано пунктиром). Падающее излучение измеряется при вьше15 денном образце.

Так измеряется двухкратное пропускание и отражение. Кратность пропускания и отражения может быть увеличена, для чего увеличивается число

20 дополнительных зеркал.

При этом изменение угла падения луча на образец (фиг. 7) осуществляется перемещением выходного зеркала 25 3 осветительной системы и входного зеркала 13 приемной системы вдоль линии, соединяющей их центр, по направляющей 4 и перемещением отражателя 5 и зеркал to-12 вдоль линии, соединяющей центр держателя образца 7 и отражателя 5, по направляющей 6.

30

Устройство обладает широкими аналитическими возможностями, так как

позволяет измерять, кроме отражения и пропускания, многократное отражение и пропускание, абсолютный коэффициент отражения, а также отражение и пропускание при различных углазс

падения луча на образец.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения спек- тральных коэффициентов пропускания и отражения, содержащее осветительную систему с поворотным выходным зеркалом, держатель образцов, два отражателя, установленных по обе стороны держателя образцов и обращенных к нему своими отражающими поверхностями, несущую отражатели каретку, установленную с возможностью перемещения в направлении, перпендикуляр- ном линии, соединяющей их центры, проекционную систему с поворотным входным зеркалом и приемную систему, отличающееся тем, что.

с целью создания возможности измерения искомых параметров при различных углах падения и измерения абсолютного коэффициента отражения, поворот- ные зеркала установлены с возможнос- гью перемещения вдоль линии, соединяющей их центры, и перпендикулярной линии, соединяющей отражатели, которые выполнены поворотными относитель- но осей, перпендикулярных плоскости перемещения несущей их каретки, и установлены с возможностью перемеще-5

ния вдоль линии, соединяющей их центры.

2. Устройство по П.1, о т л и ч а ю ш. е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено дополнительным отражателем, выполненным з виде по крайней мере трех плоских поворотных зеркал, установленных с одним из отражателей на общей направляющей, расположенной параллельно направлению перемещения каретки.

фиг А

Изобретение относится к спектральному приборостроении и может быть использовано при создании спектрофотометров. Цель изобретения - создание возможности измерения искомых параметров при. различных углах падения и измерения абсолютного коэффициента отражения, а также повышение точности измерения. Устройство содержит источник 1 излучения, зеркало 2 и поворотное вокруг вертикальной оси выходное зеркало 3. Выходное зеркало 3 имеет возможность перемещения по направляющей 4. Держатель 7 образцов установлен с возможностью разворота вокруг вертикальной оси, перемещения по направляющей 6 и выведения из пучка в вертикальном направлении. Отражатель 5 установлен с возможностью разворота вокруг вертикальной оси и перемещения по направляющей 6. Направляющая 6 установлена на каретке, перемещающейся по направляющей 4. Отражатель 8 установлен с возможностью перемещения вдоль линии, соедиш (О ю го со а 05 фиг f

фиг. 5

10 11 Фт.б

9

Фиг.7

Редактор И. Николайчук

Составитель С Непомнящая Техред в.Кадар

Заказ 2445/44 Тираж 778Подписное

ВНИШИ Государственного ком лтета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раугаская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор- А. Тяско