Способ определения коэффициента поглощения твердых слабопоглощающих слаборассеивающих материалов с малой диффузной составляющей коэффициента отражения Советский патент 1987 года по МПК G01N21/59 

Изобретение относится к техни ес- кой физике и связано с исследованием оптических свойств твердых полупрозрачных материалов.

Цель изобретения - увеличение точ- 5 кости, определения коэффициента поглощения твердых слабопоглощающих слаборассейвающих материалов, имеющих зеркально-диффузный характер отражения границ, за счет учета влия- 0 ния поверхностного рассеяния и возможности определения коэффициента поглощения материалов с неизвестным коэффициентом отражения.

На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит источник 1 коллимированного излучения, модулятор 2, приводимый во вращение двигателем 3, диафрагму 4, интегрирующую сферу 5i в которой располагают образец 6, эталон 7 (на чертеже это поверхность сферы), приемник 8 излу- чения и защищающий его от засветки после первого отражения от поверхности сферы экран 9. Перемещающий д,ржатель 10 позволяет вводить и вы25

30

водить образец 6 и эталон 7 из зоны действия излучения. Сфера 11, расположенная на некотором расстоянии от первой и имеющая только одно входное отверстие, соосное с входным и выходным отверстиями первой сферы 5, с приёмником 12 излучения служит 35 для определения пропускательной способности образца. Узкополосный усилитель 13 и цифровой прибор 14 служат для измерения и регистрации сигналов с Приемников 8 и 12,

Способ осуществляют следующим образом.

Через входное отверстие первой интегрирующей сферы 5 на установлен- ньй в ее центре эталон 7 с коэффициентом отражения R,, направляют излучение так, чтобы отраженный луч попадал на стенку сферы . Измеряют сигнал А, пропорщюнальньй энергии, д отраженной от эталона. Эталон выводят из зоны действия луча. На место эталона под малым углом к лучу вводят образец 6 так, чтобы зеркально отраженное излучение попадало на стен45

55

15

20

ку сферы. Измеряют сигнал Aj, пропорциональный освещенности в первой сфере при взаимодействии луча с образцом. Во второй интегрирующей сфере 11 измеряют сигнал А(, пропорциональный энергии излучения, прошедшего сквозь образец. Образец выводят из зоны действия луча. Затем измеряют сигнал А во второй интегрирующей сфере, прог порциональный освещенности, созданной полым падающим излучением. Определяют коэффициент поглощения по формуле

V 1-P-G

If к .,

Н

где

Р G Н

R.

А,/А,,

толщина образца,

коэффициент отражения эталона.

20 Формула изобретения

5

0

5

д 5

5

Способ определения коэффициента поглощения твердых слабопоглощающих слаборассеивающих материалов с малой диффузной составляющей коэффициента отражения, заключающийся в том, что направляют луч света на образец, расг-. положенньй в центре интегрирующей- сферы, измеряют сигнал А, пропорциональный пропущенной образцом энергии, выводят образец из хода луча и измеряют сигналы, пропорциональные падающей энергии А и энергии А, отраженной от установленного на место образца эталона с коэффициентом отражения К и рассчитывают коэффициент поглощения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет учета влияния поверхностного рассеяния и возможности определения коэффициента поглощения материалов с неизвестным коэффициентом отражения, дополнительно измеряют сигнал - Aj, пропорциональный сумме объемного и поверхностного .рассеяний, а также зеркального отражения образца, при минимальном повороте образца по отношению к падаю - щему лучу током, что все лучи, зеркально отраженные образцом, попадают на стенку сферы, а коэффициент поглощения определяют по формуле

J-P-G

где Р A,/A.j - пропускательная способность образца; G - отношение энергии

рассеянной и отраженК

)

31286966

ной образцом к падающей ;

Н - толщина образца в направлении хода луча.

Изобретение относится к технической физике. Способ позволяет повысить точность определения коэффициента поглощения твердых слабопоглощающих слаборассеивающих материалов и измерять указанный коэффициент. при.отсутствии информации о коэффициенте отражения исследуемых материалов. С помощью двух интегрирующих сфер и эталона с известным коэффи- циентом отражения определяют коэффициент поглощения образца с учетом отраженной и рассеянной энергии по формуле, приведенной в изобретении. 1 ил. § СЛ