Устройство для измерения характеристик рассеивающего слоя Советский патент 1987 года по МПК G01N21/47 

ты ft и „ определяются на основе измерения зависимости яркости прошедшего излучения в функции расстояния от оси освещающего пучка. Целью изобретения является повышение точности измерений. Источник света 1 с помощью конденсора 2 освещает ирисовую диафрагму 3, расположенную в фокусе объектива 4. После объектива 4 парал- лельньш пучок света, отразившись от зеркал 7 и 8, падает на объектив 5, в фокальной плоскости которого на

1

Изобретение ртносиТся к физической оптике, конкретно к измерению оптических характеристик рассеивающих материалов, и предназначено для измерения характеристик рассеивающего х;лоя на основе измерения завис мос- ти потока излучения, прошедшего через рассеивающий слой, от расстояния между осью освещающего пучка и точкой измерения, и может быть -использовано в лабораториях при научных исследованиях.

Целью изобретения является повы

шение точности определения характеристик сильно рассеивающего слоя.

На чертеже изображена оптическая система устройства.

Устройство состоит из источника 1, конденсора 2, ирисовой диафрагмы 3, расположенной в фокусе объектива 4. В фокальной плоскости объектива 5 расположен рассеивающий слой 6. Зеркала 7 и 8 расположены между тивами 4 и 5 под углом 45 к оптической оси. Зеркало 8 и объектив 5 укреплены на каретке, которая может перемещаться в направляющих 9 параллельно поверхности рассеивающего слоя 6, За измеряемым рассеивающш слоем 6 расположена приемная система - измерительный узел, состоящий из объектива 10, в фокусе которого находится диафрагма 11 перед фотоумножителем 12, На входе измерительного узла вплотную к объективу 10 расположена диафрагма 13. Оптическая ось приемной системы перпендикулярна к поверхности рассеивающего слоя 6.

входной поверхности рассеивающего слоя проектируется изображение диафрагмы 3. Изменением диаметра ирисовой диафрагмы 3 на образце создаются требуемые диаметры освещающего пучка. Благодаря перемещению каретки с расположенными на ней зеркалом 8, объективом 5 и сменными диафрагмами 8 в направляющих параллельно поверхности рассеивающего слоя освещающий пучок перемещается по поверхности рассеивающего слоя. 1 ил.

5

5

5

Устройство работает следующим образом.

Источник t света с помощью кон- депсора 2 освещает ирисовую диафрагму 3, расположенную в фокусе объектива 4, После объектива 4 параллельный пучок света, отразившись от зеркал 7 и 8, падает на объектив 5, в фокальной плоскости которого на входной поверхности рассеивающего слоя проектируется изображение диафрагмы 3. Изменением диаметра ирисовой диафрагмы 3 на образце создаются требуемые диаметры освещающего пучка. Благодаря перемещению каретки с расположенными на ней зеркалом 8 и объективом 5 в направляющих 9 параллельно поверхности рассеивающего слоя освещающий пучок перемещается по поверхности рассеивающего слоя. При этом благодаря предложенной оптической схеме диаметр освещающего пучка на поверхности рассеивающего слоя не меняется. За рассеиванэщим слоем расположена неподвижная приемная система, входная диафрагма 13 которой устанавливается вплотную к рассеивающему слою.. Излучение, прошедшее через рассеиваюпщй слой 6, диафрагму 13, объектив 10 и диафрагму 11 падает на приемник 12 излучения. .Приемная система работает по телецентрическому методу и регистрирует значения, пропорциональные яркости вошедшего в нее излучения в направлении, перпендикулярном к поверхности рассеивающего слоя в малом те-

/ D D лесном угле (tg -7- гт, где D 2f

2f

31

диаметр диaфpaг G I 13; f - .заднее фокусное расстояние объектива 10). Благодаря диафрагме 13 регистрируемая яркость соответствует излучению, входящему с малого участка поверхности слоя 6.

В процессе измерений освещающий пучок перемещается по поверхности рассеивающего слор благодаря перемещению в направляющих 9 каретки с расположенными на ней зеркалом 8 и объективом 5 и, следовательно, меняется расстоя ние 1 между осями освещающего пучка и приемной системы. Пр каждом фиксированном значении 1 производится снятие соответствующего этому значению 1 сигнала приемника излучения. Таким образом измеряется поточечно зависимость яркости от рас стояния 1, т.е. требуемое распределение яркости в пятне размытия.

Согласно теории телецентрического метода приемной системой измеряется сила света I вошедшего в нее излучения. Однако установленная перед приемником постоянная диафрагма приемной системы обеспечивает пропорциональность регистрируемого сигнала а яркости L рассеянного излучения, так как , где (р - площадь постоянной диафрагмы. Кроме того, постоянная диафрагма приемной системы

Редактор Л.Гратилло Заказ 5278/43

Составитель Ю.Гринева Техред Л.Сердюкова

Корректор

Тираж 776Подписное

БНРШПИ Государственного комитета СССР

. по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

обеспечивает малый телесный угол, в котором распространяется излучение.

Формула изобретения

Устройство для измерения характеристик рассеивающего слоя, содержащее последовательно расположенные источник света, оптическую систему формирования освещающего пучка, включающую диафрагму и объектив, и приемную систему, включающую приемник излучения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в оптическую систему формирования освещающего пучка дополнительно введены два поворотных зеркала и-объектив, а в приемную систему введены объектив, установленный перед приемником излучения на расстоянии, равном его фокусному расстоянию, и диафрагма, расположенная непосредственно перед объективом, поворотные зеркала расположены между объективами оптической системы формирования освещающего под углом 45° к оси освещающего пучка, при этом вторые по ходу освещающего пучка поворотное зеркало и объектив оптической системы формирования освещающего пучка расположены на каретке, снабженной средством перемещения перпендикулярно оси освещающего пучка.

Корректор И.Муска

Изобретение относится к физической оптике, а именно к измерению двух констант светорассеяния, которые определяют распределение в пятне размытия, образующегося при прохождении ограниченного пучка света.через слой рассеивающей среды: - перепад яркости на геометрической границе освещающего пучка; 5„- показатель спада яркости в пятне размытия. Констанi сл 00 ел о ел о: ел