Фотометр Советский патент 1988 года по МПК G01J1/44 

(21)3925213/31-25

(22)08.07.85

(46) 30.04.88. Бюл. N 16

(71)Одесскирг государственный университет имени И.И. Мечникова

(72)Р.А. Чайчук и А.Ф. Переверзен- цев

(53)535.24(088.8)

(56)Михайлов А.А. Курс астрофизики и звездной астрономии, И, 1951, Т.1, с.366-371.

Там же, с„371-373.

(54)ФОТОМЕТР

(57)Изобретение предназначено для визуального фотометрирования удаленных космических объектов при наземных и бортовых паблкяепиях. Цель изобретения - увеличение динамического диапазона по яркости удаленных космических объектов и повышение точности измерения. Устройство содержит приемную

оптическую систему, источник света и оптический элемент для получения точечного изображешгя источника света в фокальной плоскости приемной системы. Источник света выполнен в виде импульсного источника излучения с изменяемой частотой и постоянно длительностью импульсов, а оптический элемент - в виде зеркальной сферической поверхности 3, они расположены соответственно за и перед фокальной плоскостью приемной системы. Источник света содержит кварцевьй генератор 4 частоты, подключенный выходом к входу делителя 5 частоты. Делитель частоты пропускает каждый N-й импульс в зависимости от положения переключателя 7 прямо ши через инвертор 6 на вход генератора тока 8, к выходу которого подсоедиие термостатирован- HLtfi светодиод-9. 1 з.п. ф-лы, t ил.

10

15

25

30

Изобретение относится к астропри- боростроению и может быть использовано ля визуального фотометрирования удаенных космических объектов при наземных и бортовых наблюдениях.

Цель изобретения - увеличение динамического- диапазона по яркости удаенных космических объектов и повышение точности измерений,

На чертеже представлена блок-схеа фотометра.

Фотометр содерхсит приемную оптиескую систему, выполненную из длиннофокусного объектива 1 и окуляра 2, зеркальную сферическую поверхность 3, радиус которой рпределен экспериментально из условия 1.данимального виньетирования изображения объекта в поле зрения и равен 0,05-0,1 мм, кварцевьн 20 генератор 4 частоты, делитель 5 частоты, схему управления, состоящую из инвертора б и переключателя 7, стро- бируемый генератор 8 тока, термоста тированный светодиод 9, схему 10 регистрации „

Зеркальная сферическая поверхность

3и термостатированньп светодиод 9 расположены, соответственно, перед и за фокальной плоскостью приемной оптической системы. Смещение зеркальной сферической поверхности 3 из фокальной плоскости необходимо для получения диска искусственной звезды с равномерной яркостью по поверхности, ,,

Схема управления предназначена для расширения динамического диапазона яркости искусственной звезды.

Схема 10 регистратдии выполнена на базе преобразователя параллельного . кода в параллельно-последовательный код с интерфейсом на цифропечатающую машину.

Устройство работает следующим образом.

11мпульсы от кварцевого генератора

4частоты поступают на вход делителя

5частоты, который пропускает на выход каждый N-й импульс, где величина N задается в процессе наблюдения и изменяется от 1 до 4000,

С выхода делителя 5 частоты сигналы поступают в зависимости от положения переключателя 7 нрямо или через инвертор 6 на вход генератора 8 тока, В первом случае (при прямом подключении делителя 5 частоты к входу генератора 8 тока) яркость излучения термостатированного светодиода 9. ко40

45

50

торьш запитывается импульсами равной амплитуды и длительности от- генератора 8 тока, будет пропорциональна в

1Е

максимуме - Е , в минимуме

2й:

где Ер - яркость излучения светодиода при постоянно включенном генераторе тока. При поступлении на вход генератора 8 тока инверсного сигнала минимальная и максимальная величины яркости излучения термостатированного светодиода 9 пропорциональны, соот

ветственно,

{и

- 2s;

При

периодическом инвертировании импульсов яркость свечения термостатированного светодиода 9 определяется в диапазоне (Ер- -JJ Ер),

где

NO макси25

30

20

,,

40

5

0

мальный коэффициент деления делителя 5 частоты.

Длительность импульсов генератора выбирается постоянной и минимальной по величине, определяемой инерционностью примененного типа светодиода. 11инимальная частота следования импульсов определяется инерционностью глаза наблюдателя, максимальная - tpe6yeMbiM динамическим диапазоном измерений м длительностью импульсов. При этих условиях обеспечивается . максимально возможньй динамический диапазон изменения свечения светодиода.

Зеркальная сферическая поверхность 3 освещается светом от термостатированного светодиода 9 (угол падения лучей на зеркальную сферическую поверхность меньше 90 ). В фокальной плоскости приемной оптической системы формируется искусственная звезда - точечное изображение, создаваемое отраженными от зеркальной сферической поверхности 3 лучами термостатированного светодиода 9, и изображение фотометрируемого объекта.

С помощью схемы управления и изменением коэффициента деления делителя 5 частоты наблюдатель добивается уравнивания яркости искусственной звезды с яркостью изображения исследуемого космического объекта, и кодовая информация, соответствующая равенству яркостей изображений, с выхода делителя 5 частоты и схемы

управления поступает на входы схемы 10 регистрации.

Изобретение позволяет увеличить динамический диапазон по яркости удаленных космических объектов от пяти до восьми звездных величин (яркость источника излучения изменяется линейно в пределах, превышающих диапазон чувствительности глаза наблюдателя) и повысить точность измерений (спектр излучения источника света неизменен во всем рабочем диапазоне).

Формула изобретения

1. Фотометр, содержащий приемную оптическую систему, источник света и оптический элемент для получения точечного изображения источника све- та в фокальной плоскости приемной оптической системы, отличающийся тем, что, с целью увеличения динамического диапазона по яркости удаленных космических объектов и повьшения точности измерений, источник света вЕ птолнен импульсным с изменяемой частотой и постоянной длительностью импульсов и расположен за фокальной плоскостью приемной оптической системы вне поля зрения, а в качестве оптического элемента использована зеркальная сферическая поверхность, которая расположена перед фокальной плоскостью приемной оптической системы в центре поля зрения. 2. Фотометр по П.1, отличающийся тем, что импульсньш источник излучения содержит термостатированный светодиод, генератор импульсов с изменяеморг частотой следования, делитель частоты, двухвходовый переключатель, инвертор и генератор т.ока, при этом выход генератора импульсов подключен к входу делителя частоты, вьгход которого подключен к первому входу переключателя и через инвертор к второму входу переключателя, выход переключателя подключен к входу генератора тока, к выходу которого подключен светодиод.